Brevet FR2612906A1 — publié le 19880930

L'invention concerne un dispositif à table élévatrice pour la présentation de la pièce supérieure d'une pile de pièces à faces non parallèles à un poste de travail. avec une inclinaison constante par rapport au plan horizontal. On connait des dispositifs permettant de présenter la pièce supérieure d'une pile de pièces au niveau d un poste de travail, qui comportent un ba.ti fixe, une table élévatrice sur laquelle repose la pile de pièces et un moyen de levage assurant la montée de a table élévatrice p-ar pas successifs dont 1 amplitu- de est au moins égale à la hauteur d'une pièce. Dan le cas de piles de pièces à faces parallèles, de tels dispositifs donnent toute satisfaction. Dans le cas de pièces à faces non parallèles reposant sur une table horizontale, la pièce supérieure de la pile se présente au poste de travail avec une certaine inclinaison par rapport au plan horizontal. De plus, l'angle d'inclinaison varie avec la hauteur de la pile, si bien que cet angle est essentiellement variable pendant le dépilage. T1 est donc très difficile de mettre en oeuvre un procédé de manutention automatique des pièces, en utilisant un dispositif connu de l'art antérieur, dans le cas de pièces à Faces non parallèles. Pour pallier ces inconvénients, on a proposé divers dispositifs de manutention appropriés aux cas des pièces à faces non parallèles. On a proposé par exemple d'amener les pièces une à une et manuellement sur une table fixe inclinée assurant une compensation de l'inclinaison des pièces dont la face supérieure se trouve alors disposée dans un plan horizontal correspondant au plan de travail. On a également proposé d'amener les pièces une à une et manuellement sur une table horizontale fixe de façon à faire coincider la face supérieure inclinée de la pièce avec le plan de travail de l'ins- tallation qui présente, dans ce cas, une certaine inclinaison. De tels dispositifs et procédés de manutention demandent un temps de main-d'oeuvre important et ne permettent pas d'automatiser le travail à effectuer sur les pièces. On a également proposé d'utiliser un magasin monté pivotant autour d'un axe horizontal, dans lequel les pièces sont empilées, dans une zone relativement éloignée de l'axe qui correspond à l'intersection des plans inférieur et supérieur d une pièce en position dans le magasin. Le déplacement par pivotement pas à pas du magasin permet de présenter les pièces une à une dans le plan de travail, avec une inclinaison constante, par exemple dans une disposition parfaitement horizontale. Ce dispositif qui permet théoriquement un fonctionnement satisfaisant est cependant très encombrant, dans le cas ou les pièces constituant la pile ont des faces inclinées l'une par rapport à l'autre d'un angle faible. Dans ce cas, 1 axe de pivotement du magasin présente un déport important par rapport à la partie de ce magasin qui reçoit la pile de pièces. I1 est également possible de présenter la pièce supérieure de la pile, de façon que sa face supérieure soit inclinée et d'assurer la manutention de cette pièce à l'aide d'un dispositif de préhension ayant une partie déformable qui permette une certaine orientation de ce dispositif en fonction de l'orien- tation de la face supérieure de la pièce. Cependant, un tel dispositif ne peut etre utilisé que pour une faible inclinaison de la pièce à manutentionner, Si bien qu'il n'est pas possible de l'utiliser lorsque la hauteur de la pile de pièces à faces non parallèles, et donc 1 inclinaison de la pièce supérieure de la pile sont relativement importantes. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif à table élévatrice pour la présentation de la pièce supérieure d'une pile de pièces à faces non parallèles à un poste de travail, avec une inclinaison constante par rapport au plan horizontal, comportant un bâti fixe, la table élévatrice sur laquelle repose la pile de pièces et un moyen de levage, ce dispositif étant d'une structure et d'une utilisation simples, d'un encombrement faible et pouvant etre facilement adapté à des pièces dont les faces font un angle quelconque et disposées suivant des piles de hauteur quelconque. Dans ce but, le dispositif suivant 1' inven- tion comporte de plus - un support sur lequel la table est articulée autour d'un axe horizontal, monté mobile dans la direction verticale sur le bati et relié au moyen de levage pour etre déplacé verticalement dans un sens et dans l'autre, - un levier articulé autour d axes d'articulation horizontaux, parallèles entre eux, à l'une de ses extrémité sur le bàti et à son autre extrémité sur le support, - et une bielle articulée autour d'axes horizontaux, à 1 une de ses extrémités sur le levier, en un point intermédiaire entre les deux extrémités dudit levier reliées au bati et au support respectivement et, à son autre extrémité, sur la table élévatrice à une certaine distance de l'axe d'articulation de ladite table sur le support. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemple non limitatif, en se référant aux figures jointes en annexe, un mode de réalisation d'un dispositif à table elévatrice suivant l'invention. La figure 1 est une vue de face schématique du dispositif suivant 1 invention montrant en particulier les liaisons entre les différents éléments mécaniques le constituant. La figure 2 est une vue de coté du dispositif suivant 2 de la figure 1. La figure 3 est une vue de face du dispositif suivant l'invention, le support et la table étant en position haute. La figure 4 est une vue de coté suivant 4 de la figure 3. La figure 5 est une vue de face du dispositif, le support et la table étant en position basse. La figure 8 est une vue de coté suivant 6 de la figure 5. La figure 7 est une vue en plan d'un panneau constituant une des pièces à faces non parallèles dont le dispositif assure la manutention. La figure 8 est une vue schématique du dispositif de réglage de la position en hauteur de la surface supérieure de la pile de pièces. Sur les figures 1 et 2, le dispositif a été représenté de façon très schématique. Ce dispositif comporte un bâti fixe 1 dont on a représenté uniquement les parties assurant la liaison avec les autres éléments du dispositif. Ce dispositif comporte également un support 2 réalisé sous la forme d'un portique dont les colonnes sont montées dans des glissières 3 solidaires du bati 1. De cette façon, le support 2 est monté mobile dans la direction verticale par rapport au bàti 1. La table élévatrice 4 du dispositif est montée articulée sur le support 2, autour d'un axe horizontal 5, grâce à des articulations 6. Le dispositif comporte un moyen de levage constitué par un vérin 8 dont le corps est solidaire du bàti 1 et dont la tige est reliée au support 2. Le vérin 8 permet de déplacer le support 2 et la table 4, dans la direction verticale par rapport au bati 1. Selon l'invention, le dispositif représenté sur les figures 1 et 2 comporte un levier 10 qui est articule, à l'une de ses extrémités, sur le bati 1, autour d'un axe horizontal 11 et qui est relié, à son autre extrémités, par un axe d'articulation 12 parallèle à l'axe 11, au support 2. Le levier 10 a été représenté dans une position inclinée et dans un plan non parallèle au plan de la figure 1 contenant l'axe 5, uniquement pour faciliter la représentation. Cependant, ce levier pourra etre disposé avantageusement dans un plan parallèle au plan de la figure 1 et à l'axe 5. Un tel mode de réalisation est représenté sur les figures 3 à 6. Le dispositif comporte de plus une bielle verticale 13 qui est articulée autour d'axes horizontaux 14 et t5, respectivement sur le levier 10 et sur la table 4. Sur les figures 1 et 2, on a designé par O, A et B respectivement, les points d'articulation du levier 10 sur le bàti 1, la bielle 13 et le support 2. On a désigné de meme par D le point d'articulation de la bielle 13 sur la table 4. Enfin, la projection de l'axe d'articulation 5 sur un plan perpendiculaire au plan de la figure 1, tel que le plan de la figure 2, a été désignée comme point C. On a désigné par h la distance verticale entre les points O et 8 et par ; h la distance verticale entre les points A et B du levier 10. La table 4 fait un angle d avec le plan horizontal passant par son axe d articulation 5. Pour effectuer l'étude du modèle géométrique du dispositif suivant l'invention représenté sur les figures 1 et 2, on a considéré les longueurs OA et O9 du levier 10 ainsi que l'orientation de la biellette 13, comme constantes, quelle que soit la position des parties mobiles du dispositif. Ces simplifications sont justifiées pour des débattements angulaires d allant jusqu'à 30 Lorsqu'on déplace le support 2 dans la direction verticale, soit vers le haut, soit vers le bas, grace au vérin 8, l'inclinaison du levier 10 varie ainsi que les longueurs h et g h. Au cours de leur variation, ces longueurs ; h et h sont liées par la relation encore Il est bien évident que lors du mouvement du support 2 vers le haut, la distance verticale entre les points O et augmente moins vite que la distance verticale entre les points O et 8. La distance verticale AD étant fixe, le point D se déplace vers le haut moins rapidement que le support 2, si bien que l'angle de de la table 4 par rapport au plan horizontal dimi- nue. L'inclinaison de la table 4 décroit donc lors du levage de cette table. D'après la relation entre # h et h donnée plus haut, on voit que la variation du débattement angulaire a de la table 4 dépend de la longueur AB, par rapport à la longueur totale OS du levier. En faisant varier la position du point A, on peut donc régler la variation de l'angle , lors d'un mouvement de levage ou de descente de la table. Si l'on désigne par d la valeur de l'an- gle 4 lorsque le support 2 et la table 4 sont en position haute, ce qui correspond à l'amplitude maximale de sortie de la tige du vérin 8, on peut exprimer 1 inclinaison t de la table 4 par la relation suivan- te ou encore en remplaçant ss h par sa valeur cal.culée précédemment : Il est bien évident que l'angle &alpha;@ peut etre réglé à une valeur parfaitement déterminée. en choisissant en conséquence la longueur de la bielle 13.La longueur de la bielle 13 définit en effet la position du point D et en particulier cette position, lorsque le support 2 et la table 4 sont en position haute; cette longueur definit donc l'angle La position haute de la table 4 correspond à sa position lors de la présentation de la dernière pièce d'une pile au niveau du plan de travail, L'angle i O sera donc choisi de façon que la face supérieure de cette dernière pièce se trouve exactement dans le plan de travail de l'installation dans laquelle le dispositif suivant l'invention assure la présentation des pièces une à une à un poste de travail, Comme il a été indiqué plus haut et ainsi qu'il apparait sur la relation donnant l'angle d indi- quée ci-dessus, la distance AB permet de déterminer l'angle 4 pour une hauteur de levage h, les longueurs OS et CD étant fixes par construction. La hauteur h correspond à la hauteur de présentation de la pièce supérieure d'une pile d'une certaine hauteur ; 1 inclinaison de cette pièce supérieure est elle-meme déterminée par la hauteur de la pile. La longueur AB est choisie de façon que les variations de 1 angle avec la hauteur h permettent d'obtenir une inclinaison constante et égale à 0, de la face supérieure de la pièce située au sommet de la pile dont on assure ainsi la présentation au poste de travail, en concordance parfaite avec un plan de travail fixe. Le réglage de la hauteur h, pour la présentation successive des pièces de la pile, telle qu'il sera décrit plus loin, permet donc d'assurer automatiquement une présentation dans une bonne position de la pièce au poste de travail. Sur les figures 3 à 6, on a représenté un mode de réalisation effectif d'un dispositif de présentation de pièces selon le modèle géométrique des figures 1 et 2. Les éléments correspondants sur les figures 1 et 2 d'une part et 3 à 6 d'autre part portent les mêmes repères. Sur les figures 3 et 4, le dispositif de présentation de pièces suivant l'invention a été représenté dans sa position haute qui correspond à la présentation de la dernière pièce 20a d'une pile dans le plan de travail de l'installation qui est ici une installation assurant la manutention de panneaux de garniture intérieure de portière automobile, dans une chaine de fabrication entièrement automatisée. Le dispositif de présentation de pièces suivant l inven- tion permet d'assurer le dépilage des panneaux 20, au niveau d un plan de travail sensiblement horizontal, dans lequel sont réalisés la préhension et le transfert de la pièce supérieure 20a de la pile. Le support 2 est constitué par un plateau 2a solidaire de deux colonnes de guidage 22 montées coulissantes dans des glissières 23 portées par le bàti fixe 1 du dispositif. La tige verticale 24 du vérin 8 est fixée à son extrémité sous le plateau 2a dont elle permet- d'assurer la montée ou la descente entre les positions représentées sur les figures 3 et 4 d'une part et 5 et 6 d'autre part. La table 4 recevant les pièces 20 est articulée sur le plateau 2a, par l'intermédiaire d'articulations 6, autour d'un axe 5 horizontal et dirigé suivant la longueur du plateau rectangulaire 2a. La table 4 et le plateau 2 ont des dimensions pratiquement identiques et un peu supérieures aux dimensions des panneaux 20. Dans sa position haute, la table 4 vient reposer sur le plateau 2a du support 2 par l'intermédiaire de butées d'appui 25.La table 4 est alors dans une position pratiquement hori zontale, l'angle d O défini précédemment étant très faible. Le levier 10 et la bielle 13 sont disposés dans des plans verticaux parallèles à l'axe 5 et la bielle 13 est articulée à sa partie supérieure sur la table 4, au voisinage de son bord opposé à l'axe d'articulation 5. Une extrémité du levier 10 est articulée sur la face supérieure du bàti fixe 1 et l'autre extrémité du levier sur un prolongement vertical 26 dirigé vers le bas du plateau 2a du support 2. Le bàtî fixe 1 porte également deux tiges guides verticales 28 et 29 traversant le plateau 2a du support 2 et la table 4 au niveau d'ouvertures d'un diamètre suffisant pour permettre le débattement de ces éléments au cours de leur déplacement. Les extrémités supérieures des tiges 28 et 29 sont saillantes par rapport à la surface supérieure de la table 4 recevant les panneaux 20. Comme il est visible sur la figure 7, un panneau de garniture 20 comporte une ouverture tra versante 30 d'un diamètre sensiblement supérieur au diamètre de la tige 28 et une ouverture 31 d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre de la tige 29. Lorsque les panneaux 20 sont empilés sur la table 4, comme représenté sur les figures 5 et 6, la tige 28 est enfilée dans les ouvertures 30 des panneaux 20 de la pile 32 disposées en coincidence et à la verticale les unes des autres. De meme, la tige 29 est engagée dans les ouvertures 31 des panneaux 20 de la pile 32 mises en coïncidence et à la verticale les unes des autres. La tige 28 permet d'assurer une mise en position des panneaux 20 de la pile, dans le plan de la table 4. La tige 29 permet d'assurer une orientation correcte de ces panneaux sur la pile, lors de leur manutention. Le panneau 20, comme il est visible sur la figure 7, comporte également trois zones d'appui 33 sur le plan de la table 4 ou sur la surface supérieure de la pièce de la pile située immédiatement en-dessous. Sur la figure 8, on a représenté le dispositif permettant le réglage de position en hauteur de la surface supérieure de la pile 32. Ce dispositif comporte deux émetteurs-récepteurs optiques 36 et 37 à cellule photoélectrique et un réflecteur 38. Les rayons lumineux émis par les émetteursrécepteurs 36 et 37 sont renvoyés vers les cellules photoélectriques de ces émetteurs-récepteurs par le réflecteur 38, suivant des trajets situés de part et d'autre de la position du plan de travail théorique 40 du dispositif. Les zones sensibles des cellules recevant les rayons lumineux réfléchis, dans les émetteurs 36 et 37 respectivement, sont disposés de part et d autre du plan 40, à des distances verticales hl et h2 en prenant comme référence de hauteur un point du bâti fixe 1 de l'installation. La différence hl - h2 correspond à l intervalle de tolérancé sur la position en hauteur du plan de travail effectif, c'est-à-dire du plan dans lequel est situé la face supérieure du panneau 20a situé au sommet de la pile 32. Les cellules photoèlectriques associées aux émetteurs-récepteurs 36 et 37 permettent de commander l alimentation du vérin 8 par l'intermédiaire de servovalves. On commande ainsi la montée et la mise en position de la table pour effectuer la présentation des pièces 20 au poste de travail les unes à la suite des autres. Sur les figures 5 et 6, la pile 32 vient d être placée sur la table 4 en position basse, la tige 24 du vérin 8 étant en position rétractée. Dans cette position. la table 4 est inclinée d'un angle(, autour de son axe 5, par rapport au plateau horizontal 2a du support 2, comme il est visible sur la figure 6. L'angle g est tel que le panneau supérieur 20a définissant le plan de travail ait sa face supérieure parfaitement horizontale. Il est alors possible d'assurer la préhen sion et le transfert du panneau 20a sans difficulté. Le dépilage d'un ou plusieurs panneaux 20 situés au sommet de la pile provoque l'actionnement du vérin 8, par l'intermédiaire de la cellule de l'émetteur-récepteur 37 dont les rayons ne sont plus coupés par le sommet de la pile. La commande du vérin provoque la montée du support 2 jusqu'au moment où le sommet de la pile vient couper le faisceau lumineux de l'émetteur-récepteur 36. Le panneau supérieur 20a de la pile est alors au niveau de prélèvement du dépileur et sa face supérieure est parfaitement horizontale.- En effet, la longueur AS séparant les articulations 14 et 12 sur le levier 10 est choisie de façon que 1 angle varie en fonction de la hauteur de la pile ou encore en fonction de la hauteur de levage du support 2, de la meme façon que l'angle d'inclinaison t-otale de la pile.Dans chaque position, l'angle compense ainsi l'angle d'inclinaison totale de la pile qui est proportionnel au nombre de pièces restant sur cette pile ou encore à la hauteur de la pile. Le dépilage se poursuit jusqu'au moment où le dernier panneau de la pile est présenté dans le plan de travail comme représenté sur les figures 3 et 4. Le dispositif suivant l invention permet de réaliser une alimentation automatique de pièces pour un poste de travail automatisé. Les temps de maind'oeuvre et les manipulations sont considérablement réduits puisque la présentation des pièces dans une position correcte au niveau du plan de travail est réalisée par des moyens de levage commandés automatiquement. ne inclinaison précise et parfaitement déterminée du sommet de la pile est obtenue automatiquement, en toute position, par des moyens mécaniques indéréglales. De plus, le dispositif suivant l'invention présente une structure compacte et un encombrement réduit quelle que soit la forme des pièces manutentionnées et en particulier quelle que soit l'inclinaison relative des deux faces de la pièce. Le dispositif selon l'invention a également l'avantage d.' adapter facilement le dispositif à la géométrie des pièces à traiter. En effet, les réglages ou l'adaptation peuvent être réalisés simplement en modifiant la longueur de la bielle ou du levier et en changeant la position de l'articulation de la bielle sur ce levier. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui a été décrit. C'est ainsi qu'on peut imaginer un moyen de levage different d'un vérin-pneumatique ou hydraulique constitué, par exemple, par une vis à bille couplée à un moteur électrique, par un système à pignon et crémaillère ou encore par un système à pignon et chaine à rouleau ou à pignon et à courroie crantée. .La détection de la position du sommet de la pile peut etre réalisée par des moyens différents de cellules photoélectriques. On peut par exemple utiliser des capteurs mécaniques ou des capteurs de distance à ultrasons. Le dispositif peut être utilisé pour la présentation à un poste de travail de toute pièce empilable dont les faces ne sont pas rigoureusement paral lèles. On pourra trouver des utilisations au dispositif selon l'invention en tôlerie et dans les industries du papier et du carton, par exemple pour la transformation ou le dépilage de piles de cartons pliés. REVENDICATIONS 1.- Dispositif à table élévatrice pour la présentation de la pièce supérieure (20a) d'une pile (32) de pièces à faces non parallèles (20) à un poste de travail, avec une inclinaison constante par rapport au plan horizontal, comportant un bàti fixe (1), la table élévatrice (4) sur laquelle repose la pile de pièces (32) et un moyen de levage (8), caractérisé par le fait qu il comporte de plus - un support (2) sur lequel la table (4) est articulée autour d un axe horizontal (5), monté mobile dans la direction verticale sur le bàti (1) et relié au moyen de levage (8) pour etre déplacé verticalement dans un sens et dans l'autre, - un levier (10) articulé autour d'axes d'articulation horizontaux (11) et (12,, , parallèles entre eux, à l'une de ses extrémités sur le bâti fixe (1) et à son autre extrémité sur le support (2), - et une bielle (13) articulée autour d'axes horizontaux (14, 15,, à l'une de ses extrémités sur le levier (10), ,en un point (A) intermédiaire entre les deux ex- trémités dudit levier (10) reliées au bàti (1) et au support (2) respectivement et, à son autre extrémité, sur la table élévatrice (4), à une certaine distance de l'axe d'articulation (5) de ladite table (4) sur le support (2). 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le levier (10) et la bielle (13) sont disposés dans des plans verticaux paral lèles à l'axe (5) d'articulation de la table (4) sur le support (2). 3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la bielle (13) est sens blement verticale. 4.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le support (2) comporte un plateau horizontal (2a) sur la surface supérieure duquel est articulée la table (4) et des colonnes verticales (22) de guidage dans des glissières (23) du bàti (1). 5.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que la table (4) de forme sensiblement rectangulaire est articulée sur le plateau (4) suivant l'un de ses bords et que la bielle (13) est articulée sur la table (4) au voisinage de son bord opposé au bord articulé sur le plateau du support (2). 6.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins un détecteur (36, 37) pour détecter la position du sommet de la pile (32 > et commander le moyen de levage (8) du support (2) et de la table (4) afin de présenter la pièce supérieure (20a) de la pile (32) au poste de travail. 7.- Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que le bàti fixe (1) porte des tiges verticales (28, 29) pour le guidage et le positionnement des pièces (20). 8.- Utilisation d'un dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans un dé-' pileur de pièces à faces non parallèles, pour présenter la pièce supérieure (20a) de la pile (32) à un dispositif de préhension et de transfert assurant le dépilage des pièces (20). 9.- Utilisation suivant la revendication 8, dans le cas où les pièces sont des panneaux de garniture intérieure d'un véhicule automobile.