Brevet FR2594101A1 — publié le 19870814

Dispositif de transport pour une chalne de production à stations d'usinage montées en parallèle. La présente invention se rapporte àun dispositif de transport pour une chaîne de production destinée à fabriquer des composants électriques, tels que des rotors et des stators de machines électriques, comportant une pluralité de stations d'usinage à cadences libres, montées en parallèle, une bande transporteuse sans fin sur laquelle sont placés, entraînés par friction, des porte-pièces comportant au moins deux logements de pièces disposés à intervalles présentant chacun une surface d'appui correspon- dant à la forme de la pièce, et la bande transporteuse passant par les différentes stations d'usinage et des accu- mulateurs de porte-pièces places entre elles, tandis que des butées sont prévues aux différentes stations pour arrêter les porte-pièces et les laisser poursuivre leur mouvement. On connaît des dispositifs de chargement à caden- ces libres qui permettent d'amener et d'évacuer des pièces dans le cas de machines de production ou des chaînes de production montées en parallèle, un transporteur pour l'amenée des pièces et un second transporteur pour l'éva- cuation des pièces étant respectivement prévus. Un dispositif de chargement de ce type, connu par la DE-A-27 19 229, concerne une machine de production dans laquelle il est prévu respectivement un dispositif d'amenée et un dispositif d'évacuation grâce auxquels ont lieu, respectivement selon les nécessités, une amenée et, au cours d'une autre opération, un prélèvement des pièces, ce qui entraine des périodes d'arrêt (temps morts). L'un des inconvénients de cet agencement connu consiste en ce que le temps de travail nécessité pour le chargement est relativement long, ce qui réduit la capa- cité des machines de production montées en parallèle, éventuellement de toute la chaine de production qui est, en général, déterminée par la capacité des différentes machines de production. Pour réduire davantage ces temps morts, on proposé, selon le brevet suisse 648 784, un dispositif de chargement pour amener et évacuer des pièces, en combinaison avec des dispositifs de chargement et de déchargement dans le cas de machines de production en parallèle, chaque dispositif de chargement et de déchargement comportant un double logement de pièces et chacun étant réalisé de façon à coopérer d'une part avec les deux transporteurs dans une position initiale et, de l'autre, avec un dispositif de retenue des pièces dans une position de chargement ou de déchargement. Un premier logement de pièces individuel du double logementest rattaché au premier transporteur et le second logement au second transporteur. On obtient certes ainsi une suite d'opérations chevauchant dans le temps par rapport à la DE-A-27 19 229, tant pour le prélèvement des pièces que pour leur amenée, mais l'on ne peut éviter des pertes de temps, dans le cas de machines de production ou de postes d'usinage monté(e)s en parallèle d'une chaîne de production, qui présentent des temps d'usinage extrêmement courts. Un inconvénient général des chaines de fabrication consiste en outre en ce que chacun de ces dispositifs n'est conçu que pour un produit particulier avec des capacités de production très élevées et exige des temps de préparation longs. En conséquence, la présente invention a pour objet un dispositif de transport pour une chaîne de fabrication comportant une pluralité de stations d'usinage montées en parallèle à cadences libres, dans lequel différentes stations d'usinage fonctionnent avec une durée de cycle par pièce extrêmement courte et dans lequel tant l'amenée des pièces que leur évacuation aient lieu sur une bande transporteuse, et qui garantisse une possibilité d'utilisation plus universelle de la chaîne de production avec un temps de préparation réduit. Pour atteindre cet objectif, selon l'invention, un dispositif élévateur embrassant partiellement la bande transporteuse comportant des glissières pourvues de rails, est disposé dans chaque station d'usinage de façon qu'au moins un porte-pièces puisse être élevé depuis la bande transporteuse dans une position d'attente et que, par suite, la poursuite du transport des porte-pièces subséquents sur la bande transporteuse ait lieu, et en ce qu'en outre il est prévu pour le transfert des pièces à la station d'usi- nage et leur prélèvement de la station d'usinage un dispo- sitif de préhension mobile horizontalement et verticalement. L'insertion des porte-pièces dans les rails disposés dans le dispositif élévateur permet de les soulever de la bande transporteuse dans une position d'attente, les porte-pièces suivants sur la bande transporteuse pouvant franchir cette station d'usinage. Dès qu'une pièce usinée a été transférée, au moyen d'un dispositif de préhension, dans le logement vide du porte-pièces se trouvant dans la position d'attente, le porte-pièces est déplacé de façon que la pièce amenée avec le second logement soit prélevée immédiatement après par le dispositif de préhension et transférée dans la station d'usinage. Dès que la bande transporteuse est libre dans la station d'usinage, le dispositif élévateur fait descendre le porte-pièces et le porte-pièces est entraîné par la bande transporteuse, ce qui évite des temps d'attente jusqu'à l'achèvement du du travail, par exemple de bobinage. Un autre avantage consiste en ce que, dans une seule chaîne de production, grace au système de codage, deux pièces différentes peuvent par exemple être usinées en même temps dans des stations d'usinage prédéterminées, ce qui permet avantageusement de mieux exploiter la capacité de la chaîne de production, même pour des lots de pièces plus réduits. Par la préparation des porte-pièces pour la série de pièces suivante dans une réserve de préparation sur le brin de retour de la bande, on abrège les temps de réappro- visionnement. On va décrire à présent l'invention avec davantage de détails au moyen d'un exemple de réalisation représenté sur le dessin annexé dont: la figure 1 est une vue en plan schématique d'une chaîne de production représentée seulement en partie, comportant des stations d'usinage montées en parallèle; la figure 2 représente une zone d'usinage A de la chaîne de production selon la figure 1, avec un dispositif de transport correspondant; la figure 3 est une vue latérale du dispositif de transport suivant la ligne de coupe I-I de la figure 2; la figure 4 est une vue du dispositif de transport, suivant la ligne de coupe II-II de la figure 3; la figure 5 est une coupe transversale à échelle agrandie d'un porte-pièces placé sur la bande transporteuse. La vue en plan d'une chaîne de production 2, représentée sur la figure 1, comprend, en plus d'une bande transporteuse sans fin 4, une pluralité de stations d'usi- nage 3 et de réserves de pièces 7 qui sont disposées de façon que des porte-pièces 5 placés sur la bande transpor- teuse 4 en étant entraînés par friction, soient amenés aux stations d'usinage 3 par des dispositifs qui seront décrits avec davantage de détails plus loin et sont représentés sur les figures 2 et 3. On a représenté en détail sur les figures 2 et 3 une zone d'usinage désignée par la référence A sur la figure 1, la bande transporteuse 4 se déplaçant dans le sens de la flèche X. La bande transporteuse 4 est surplombée, à une distance prédéterminée, par un dispositif de préhension 11, la distance étant choisie de façon que le dispositif de préhension 11 puisse soulever d'un porte-pièces 5 les pièces 18 devant être usinées situées dans des logements de pièces 6 formés en double dans le portepièces 5, et les amener à une machine d'usinage (non représentée). Pendant ce temps, les porte-pièces 5 qui se succèdent sont acheminés jusqu'à la prochaine station d'usinage 3 libre. Chaque station d'usinage 3 (figures 1A, 2 et 3) est précédée par un codeur-lecteur 13 et suivie par un codeur 14, appareils réagissant tous deux à un codage 12 placé sur chaque porte-pièces 5 (figure 5). Comme le montre la figure 3, les porte-pièces 5 (chargés chacun, par exemple, d'une pièce 18) passent par le codeur-lecteur 13, de sorte qu'il est décidé, sur la base du codage 12 situé sur le porte-pièces (figure 5), si cette pièce 18 peut être usinée par la station d'usinage 3, ou doit être amenée à une autre station d'usinage. Selon la figure 4, ou prévoit au-dessous de la bande transporteuse 4 un dispositif élévateur 9 qui com- porte des glissières verticales 10 accrochant, par des rails 20, des saillies 21 du porte-pièces 5. Les glissiè- res verticales 10 du dispositif élévateur 9 sont conformées de façon à être à une certaine distance latérale de la bande transporteuse 4 et à ne pas la gêner. Selon la figu- re 3, il a été demandé par la station d'usinage 3, au moyen du codeurlecteur 13, un porte-pièces 5 identifié de façon correspondante, comportant un logement 6 vide et un logement 6 chargé d'une pièce 18, et ce porte-pièces a déjà été soulevé, par le dispositif élévateur 9, de la bande transporteuse 4 dans la position d'attente de la station d'usinage 3, tandis que le dispositif de préhension 11 retient encore une pièce 18 déjà usinée. Ensuite, le dispositif de préhension 11 place la pièce finie 18 sur le logement de pièces 6, un cylindre de poussée 19 a pour effet de déplacer le porte-pièces 5 d'un intervalle entre pièces, c'est-à-dire d'à peu près la moitié de la longueur du porte-pièces (vers la droite sur le dessin), de sorte que le dispositif de préhension 11 peut recevoir la pièce 18 non encore usinée et l'amener à la machine d'usinage. Apres que les butées 8 placées en amont de la station d'usinage 3 stoppent l'acheminement des porte- pièces suivants 5, le porte-pièces 5 descend de la posi- tion d'attente sur la bande transporteuse 4, celui-ci étant entraîné par la bande transporteuse 4 et passant par le codeur 14 monté en aval qui indique, selon le codage 12 du porte-pièces 5, une autre station d'usinage. Sur les côtés de la bande transporteuse 4, on trouve des glissières 22 qui sont interrompues à chaque dispositif élévateur 9 et à chaque dispositif de poussée 16 et sont limitées par les butées 8 (figure 2). Lors du soulèvement du porte-pièces 5 par le dispositif élévateur 9, des rails auxiliaires 23 disposés sur chaque glissière verticale 10 jouent le rôle des glissières 22, tant que le porte-pièces 5 se trouve dans la position soulevée. Les dispositifs de poussée 16, de préférence des vérins pneumatiques, ont pour effet que, par exemple, des pièces 18 non-usinées transportées sur les porte-pièces 5, qui n'ont pu être usinées dans les stations d'usinage 3 pour des raisons de surcharge, ou qui doivent subir, lors de l'usinage de types de pièces différents, une séquence d'opérations d'usinage différente, peuvent être amenées de nouveau du brin de retour au brin se déplaçant dans le sens direct de la bande transporteuse 4 dans le sens de la flèche Y ou inversement (figure 1), de sorte que les porte-pièces 5 peuvent parcourir une zone de stations d'usinage. Les butées 8 arrêtent d'autres porte-pièces 5 qui arrivent sur les deux brins de la bande transporteuse 4, pendant la poussée. - La représentation du porte-pièces 5 à échelle agrandie de la figure 5 montre que celui-ci présente au fond de chaque logement de pièces 6 un aimant de retenue respectif 15, ce qui empêche la pièce 18 de tomber ou de se déplacer. La bande transporteuse 4 longe la surface d'un carter 24 qui comporte des appuis latéraux qui servent en même temps de glissières 22 pour les porte-pièces 5. Le dispositif de transport selon l'invention peut être utilisé de façon avantageuse dans des chaînes 2 de production de différents composants électriques, dans lesquelles on prévoit en général pour chaque opération plusieurs stations d'usinage 3 en parallèle, sans temps morts supplémentaires même pour des temps de cycle extré- mement courts (des cadences extrêmement rapides), de 6 secondes ou moins par pièce. L'ensemble du système de transport permet un usinage simultané de plusieurs, de préférence deux, types de pièces différents et n'exige que des temps de préparation très courts, une réserve de préparation 17 étant prévue sur le brin de retour de la bande transporteuse 4 pour l'approvisionnement en porte-pièces pour le lot de production suivant. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transport pour une chaîne de production (2) de fabrication de composants électriques, tels que des rotors et des stators de machines électriques, comportant une pluralité de stations d'usinage (3) à ca- dences libres en parallèle, une bande transporteuse sans fin (4) avec des porte-pièces (5) placés sur elle en étant entraînés par friction, comportant au moins deux logements de pièces (6) disposés à intervalle présentant chacun une surface d'appui correspondant à la forme de la pièce, et la bande transporteuse (4) passant par les différentes stations d'usinage (3) et des réserves de porte-pièces (7) placées entre elles, tandis que des butées (8) sont prévues aux différentes stations (3) pour arrêter les porte-pièces (5) et les laisser poursuivre leur mouvement, caractérisé en ce qu'un dispositif éléva- teur (9) embrassant partiellement la bande transporteuse (4) comportant des glissières verticales (10) pourvues de rails (20) est disposé dans chaque station d'usinage (3), de façon qu'au moins un porte-pièces (5) puisse être soulevé de la bande transporteuse (4) dans une position d'attente et permettre ainsi la poursuite du transport des porte-pièces (5) suivants sur la bande transporteuse (4), et en ce qu'en outre un dispositif de préhension (11) mobile horizontalement et verticalement est prévu pour transférer les pièces à la station d'usinage (3) ou les prélever de celle-ci. 2. Dispositif de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque porte-pièces (5) comporte un codage (12). 3. Dispositif de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque station d'usinage (3) est précédée par un codeur-lecteur (13) et suivie par un codeur (14). 4. Dispositif de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un aimant de retenue (15) est placé sur la surface d'appui de chaque porte-pièces (5). 5. Dispositif de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que le brin direct et le brin de retour de la bande transporteuse (4) sont disposés parallèlement entre eux et reliés à des dispositifs de poussée (16). 6. Dispositif de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif élévateur (9) est conformé de façon à pouvoir se déplacer latéralement lorsqu'il est en position soulevée. 7. Dispositif de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rails auxiliaires (23) sont prévus sur le dispositif élévateur (9) au-dessous des rails (20). 8. Dispositif de transport selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une réserve de prépara- tion supplémentaire (17) pour les porte-pièces (5) reliée au brin de retour de la bande transporteuse (4).