Brevet FR2578181A1 — publié le 19860905

La présente invention concerne une installation de transfert pas à pas de pièces entre plusieurs postes de travail successifs où ces pièces sont contrôlées ou usinées. Dans l'industrie il est couramment nécessaire de transférer des pièces d'un poste de travail à un autre en vue d'effectuer sur ces pièces, aux postes de travail successifs, des opérations de contrôle ou d'usinage. Le nombre des opérations devant être effectuées successivement sur chaque pièce étant variable suivant les types de pièces considérées et la nature de ces opérations, il s'est révélé particulièrement avantageux de pouvoir réaliser une installation de transfert à partir d'éléments modulaires pouvant être combinés les uns avec les autres en fonction des besoins. L'invention a pour but de fournir une telle installation de transfert de conception d'ensemble particulière- ment simple et qui peut être aisément adaptée à toutes les conditions de travail imposées. A cet effet cette installation de transfert pas à pas de pièces entre plusieurs postes de travail successifs où ces pièces doivent être contrôlées ou usinées est caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs manipulateurs similaires en nombre égal à celui des postes de travail, chaque manipulateur, d'un type connu en soi, comportant une table de repos des pièces sur laquelle sont déposées ou saisies les pièces, un bras pivotant autour d'un axe vertical et portant une pince de préhension pour la saisie et le transport des pièces, et des moyens pour faire pivoter al- ternativement le bras autour de 1' axe vertical et-ouvrir et fermer la pince de préhension, tous les manipulateurs sont ent-rainés à partir d'un même arbre de commande générale de manière que leurs bras pivotent en synchronisme, et la table de repos des pièces de chaque manipulateur, à l'exception de celle du premier manipulateur de l'ensemble, est située à l'endroit de la position de fin de course de transfert de la pince de préhension du manipulateur précédent dans l'ensemble des manipulateurs. Chaque bras pivotant peut être également animé d'un mouvement alternatif vertical, grâce à la prévision d'une commande par came appropriée, de manière à soulever chaque pièce de la table de repos d'un manipulateur avant de la déplacer vers la table de repos du manipulateur suivant. L'installation peut s'étendre suivant n'importe quel tracé, par exemple linéaire,sinueux, rectangulaire etcirculaire. Par exemple, dans le cas d'une installation linéaire tous les manipulateurs sont disposés en ligne et leurs bras pivotent alternativement d'un même angle égal à 1800. Dans ce cas l'arbre de commande générale s'étend parallèlement à l'axe longitudinal des manipulateurs individuels en étant accouplé aux arbres d'entraînement de ceux-ci. Dans le cas d'une installation circulaire les bras des manipulateurs pivotent alternativement d'un mêmeangle différent 1800 et l'arbre de commande générale est constitué de plusieurs tronçons formant un polygone suivant le tracé de l'installation circulaire et qui sont re liés entre eux par des accouplements à la cardan. On décrira ci-après,à titre d'exemples non limitatifs, diverses formes d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en plan schématique d'une installation de transfert pas à pas de pièces du type en ligne. La figure 2 est une vue en élévation schématique de l'installation en ligne de la figure 1. La figure 3 est une vue en plan schématique d'une installation de transfert du type circulaire. L'installation de transfert représentée sur les figures 1 et 2 est constituée de plusieurs manipulateurs du même type, par exemple au nombre de quatre à savoir les manipulateurs A, B, C, D, qui, dans ce cas, sont alignés les uns avec les autres pour former une installation de transfert en ligne. Chaque manipulateur est d'un type connu en lui-même et comme tous les manipulateurs sont identiques, on ne décrira succinctement que l'un d'entre eux à savoir le manipulateur A.Ce manipulateur comporte une table la de repos des pièces, un bras horizontal 2a pivotant autour d'un axe vertical 3a et éventuellement mobile verticalement, une pince de préhension 4a portée par le bras 2a et un arbre Sa d'entrainement d'un mécanisme à cames, logé dans le bâti du manipulateur, commandant le mouvement de pivotement du bras 2e, son mouvement vertical éventuel, et l'ouverture et la fermeture de la pince 4a. L'installation suivant l'invention est destinée à transférer successivement et pas à pas des pièces 6 entre les tables de repos la, lb, lc, ld, des manipulateurs res pectifs A,B,C,D# en ligne, tables où ces pièces sont soumises à des opérations successives de contrôle ou d'usinage. Les pièces 6 sont placées finalement sur une table de départ 7 où elles sont reprises pour être évacuées. Dans cette installation en ligne les tables de repos des pièces la,lb,lc,ld, des quatre manipulateurs A, B, C, D et la table de départ 7 sont disposées suivant un axe xy que recoupent les axes verticaux de pivotement les quatre bras 2a,2b,2c,2d.En position de repos, qui est celle représentée sur les figures 1 et 2, les quatre bras pivotants respectifs 2a, 2b, 2c et 2d s'étendent vers la droite, et ils sont alignés suivant l'axe longitudinal xy de l'installation. Par ailleurs les mécanismes de commande à cames des divers manipulateurs sont ajustés de manière à provoquer un mouvement de pivotement alternatif de chacun des bras 2a-2d, sur un angle de 1800. En outre la table de repos lb du deuxième manipulateur B dans la série des quatre manipulateurs est située à l'endroit de la position de fin de course de transfert de la pince de préhension 4a du premier manipulateur A. Il en est de même pour la table de reposlc du troisième manipulateur r, qui se trouve à l'endroit de la position de fin de course de la pince de transfert 4b du deuxième manipulateur B, et également pour la table de repos ld du quatrième manipulateur D qui se trouve à l'endroit de la position de fin de course de transfert de la pince de préhension 4c du troisième manipulateur C. Les bras pivotants 2a-2d peuvent avoir tous la même longueur ou bien encore ils peuvent avoir des longueurs différentes. Par exemple le bras pivotant 2c du troisième manipulateur C est plus long que les bras 2a, 2b, 2d qui ont eux la même longueur. Le mouvement des divers éléments mobiles des quatre manipulateurs A-D est obtenu à partir d'un arbre de commande générale 8 qui s'étend longitudinalement, ctest-à-dire parallèlement à l'axe xy de l'installation de transfert. Cet arbre de commande générale est constitué de tronçons successifs coaxiaux, associés aux différents manipulateurs et qui sont accouplés entre eux. L'arbre de commande générale 8 est entrainé en rotation, à l'une de ses extrémités, par un moteur 9. Par ailleurs il est accouplé, dans les manipulateurs A, B, C, D, aux arbres d'entrainement Sa, 5b, 5c, 5d de ceux-ci, respectivement par des mécanismes de transmission 10a, lûb, l0c, lOd.Ces mécanismes de transmission 10a-10d et les mécanismes à cames internes des manipulateurs qui sont entraînés par les arbres respectifs 5a-5d, sont agencés de manière que les mouvements des éléments mobiles des divers manipulateurs s'effectuent en synchronisme. Autrement dit les bras 2a-2d pivotent en même temps autour de leurs axes verticaux respectifs, en restant parallèles entre eux. De ce fait lorsqu'une opération de transfert doit avoir lieu, le moteur 9 entraîne en rotation l'arbre de commande générale 8 si bien que, une fois les pinces 4a-4d fermées sur les pièces 6 se trouvant sur les tables de repos respectives la-ld, les bras 2a-2d pivotent de 1800 dans le sens inverse des aiguilles d'une montre pour amener les pièces 6 au-dessus des tables de repos des manipulateurs suivants dans la série, les pinces 4a-4d s'ouvrant alors en libérant ainsi les pièces 6, puis les bras 2a-2d pivotent de 1800 dans le sens des aiguilles d'une montre, pour revenir en position de départ dans laquelle ils se trouvent prêts pour un nouveau cycle de transfert. On voit, d'après la description qui précède, qu'il est possible d'adapter l'installation de transfert suivant l'invention au nombre d'opérations devant être effectuées sur les pièces 6, puisqu'il suffit d'accoupler à l'arbre de commande générale 8 un nombre de manipulateurs correspondant au nombre des opérations. La figure 3 illustre une installation de transfert suivant l'invention réalisée sous forme circulaire. Dans ce cas l'installation de transfert comprend huit manipulateurs A, B, C,D E, F, G, H disposés suivant un tracé circulaire. La table de reposla du premier manipulateur a, sur laquelle sont placées les pièces 6 à l'arrivée, sert aussi à recevoir les pièces ayant subi toutes les opérations et elle constitue de ce fait également une table de départ pour les pièces 6. Dans cette forme d'exécution de l'invention l'arbre de commande générale 11 qui est entraîné en rotation par le moteur électrique 9, est constitué par une succession de tronçons d'arbres intermédiaires île qui sont reliés, par l'intermédiaire d'accouplements à la cardan llb, à des tron çons lic de petite longueur et qui constituent des arbres d'entrée des différents manipulateurs. Les tronçons d'arbres île et lic forment ainsi un polygone suivant le tracé circulaire de l'installation.Les arbres d'entrée llc des manipulateurs sont à leur tour accouplés, par l'intermédiaire de mécanismes de transmission tels que le mécanisme 109, aux arbres d'entraînement des divers manipulateurs tels que l'arbre d'entraînement 59 du manipulateur G. Ainsi la rotation de l'arbre de commande générale 11 provoque, comme dans le cas des figures 1 et 2, les mouvements en synchronisme des divers bras pivotants des manipulateurs A-H. Comme il a été dit précédemment, le tracé de l'installation peut être non rectiligne, notament sinueuse rectangulaire, etc. Dans ce cas les angles de pivotement des bras peuvent être différents les uns des autres, pour être adaptés au tracé de l'installation. De même l'arbre de commande générale est constitué de plusieurs tronçons d'arbres suivant le tracé de l'installation et qui sont reliés entre eux par des accouplements à la cardan. De même la longueur des pas, c'est-h-dire la longueur des bras pivotants des manipulateurs successifs peut varier d'un manipulateur à un autre, suivant les nécessités et notamment la forme du tracé de l'installation. REVENDICATIONS 1.- Installation de transfert pas à pas de pièces entre plusieurs postes de travail successifs où ces pièces doivent être contrôlées ou usinées caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs manipulateurs (A-D) en nombre égal à celui des postes de travail (la-ld) , chaque manipulateur, d'un type connu en soi, comportant une table de repos des pièces (la-ld) sur laquelle sont déposées ou saisies les pièces (6) , un bras (2a-2d) pivotant autour d'un axe vertical et portant une pince de préhension (4a-4d) pour la saisie et le transport des pièces, et des moyens pour faire pivoter alternativement le bras (2a-2d) autour de l'axe vertical et ouvrir et fermer la pince de préhension (4a-4d), tous les manipulateurs (A-D) sont entraînés à partir d'un même arbre de commande générale (8) de manière que leurs bras (2a-2d) pivotent en synchronisme et la table de repos des pièces (lb,lc,ld) de chaque manipulateur (B,C,D), à l'exception du premier manipulateur (A) de lten- semble, est située à l'endroit de la position de fin de course de transfert de la pince de préhension (4a,4b,4c) du manipulateur précédent dans l'ensemble des manipulateurs. 2.- Installation suivant la revendication 1 caractérisée en ce que chaque bras pivotant (2a-2d) est en outre animé d'un mouvement vertical. 3.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que tous les manipulateurs (A-D) sont disposés en ligne et leurs bras (2a-2d) pivotent alternativement d'un angle de 1800. 4.- Installation suivant la revendication 3 caractérisée en ce que l'arbre de commande générale (8) s'étend parallèlement à l'axe longitudinal (xy) des manipulateurs individuels (A-D) en étant accouplé aux arbres d'entraînement (5a-5d) des manipulateurs respectifs. 5.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que les manipulateurs (A-H) s'étendent suivant un tracé non rectiligne et l'arbre de commande générale est constitué de plusieurs tronçons d'arbres suivant le tracé de l'installation et qui sont reliés entre eux par des accouplements à la cardan. 6.- Installation suivant la revendication 5 caractérisée en ce que les manipulateurs (A-H) sont disposés en cercle, les bras des manipulateurs (A-H) pivotent alternativement d'un angle différent de 1800 et l'arbre de commande générale (11) est constitué de plusieurs tronçons (lla,llc) formant un polygone suivant le tracé de l'installation circulaire et qui sont reliés entre eux par des accouplements à la cardan (llb). 7.- Installation suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les bras pivotants (2a-2d) ont la même longueur. 8.- Installation suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que les bras pivotants (2a-2d) ont des longueurs différentes.