Brevet FR2642054A1 — publié le 19900727

"Dispositif de transfert d'articles d'un poste à un autre" La présente invention a pour objet un dispositif de transfert d'articles d'un poste à un autre. Le but de l'invention est de fournir un dispositif susceptible d'assurer les transferts d'articles, de préférence plats mais de formes et surfaces différentes d'un poste à un autre, les articles étant pris dans une position variable prédéterminée à un premier poste et devant être déposés à un emplacement et dans une position déterminés à un autre poste. Il est fréquent, dans de nombreuses industries, d'avoir à réaliser, à des cadences élevées, le transfert de pièces de formes différentes en vue de les amener successivement en des emplacements déterminés sous une orientation précise. Tel est notamment le cas dans le domaine de la fabrication des chaussures. Une pluralité de pièces sont découpées dans une même surface de peau, ces pièces étant différentes les unes des autres, certaines, de grandes surfaces, étant découpées dans la partie centrale de la pièce et d'autres, de plus petites surfaces, étant découpées à proximité des bords de celle-ci afin de minimiser les pertes. De plus, au cours de deux découpes successives, les mêmes pièces ne se trouvent pas au même endroit, toute liberté étant laissée à l'opérateur pour réaliser une découpe optimale de la surface de peau dont il dispose, en fonction des caractéristiques de celle-ci et en fonction du type de pièces à réaliser. De telles découpes sont effectuées au jet d'eau ou par rayon laser, les moyens de coupe proprement dits étant commandés par ordinateur. En conséquence, à l'issue d'une découpe, I'ordinateur connaît parfaitement la répartition des différentes pièces sur la surface de coupe, ainsi que les surfaces et orientations de celles-ci. Or, il convient de réaliser le transfert de chaque pièce pour la déposer de façon unitaire et avec une orientation déterminée sur un dispositif de contention qui assurera son transfert vers des postes de façonnage et/ou d'assemblage disposés en aval dans la chaîne de fabrication. Ce problème est particulièrement délicat à résoudre du fait que, pour disposer d'une bonne efficacité, il faut pouvoir assurer le transfert d'une pièce toutes les 2,5 secondes. Une solution consiste à disposer de plusieurs robots dont l'un effectue la prise d'une pièce pendant qu'un autre effectue la dépose d'une autre pièce, tandis que les autres robots sont respectivement en phase de passage d'un poste à l'autre. Toutefois, une telle solution est très complexe et très onéreuse à mettre en oeuvre, étant donné l'importance des dispositifs de motorisation et de commande nécessaires, ainsi qu'en raison de l'importance des masses en mouvements. Le but de l'invention est de fournir un dispositif de conception simple dont le nombre d'organes moteurs soit le plus réduit possible et dans lequel les masses en mouvements sont les plus faibles possibles. A cet effet, le dispositif qu'elle concerne comprend un transporteur sans fin passant au-dessus d'un poste de prise des articles et au-dessus d'un poste de dépôt des articules, ce transporteur étant équipé d'une pluralité d'éléments de préhension répartis sur sa longueur, chaque élément de préhension comportant des moyens d'accrochage d'un article qui sont réglables en position transversalement au sens de déplacement du transporteur et en orientation par rapport à celui-ci, chaque élément de préhension étant susceptible, au cours de son transfert entre les deux postes, respectivement de prise des articles et de dépôt des articles, d'être accouplé à des dispositifs fixes réalisant, à partir d'informations mémorisées, un positionnement précis des moyens d'accrochage d'un article, respectivement préalablement à la prise de celui-ci et préalablement au dépôt de celui-ci en fin de transfert. Cette technique est particulièrement intéressante en raison du fait que les dispositifs de réglage sont disposés de façon fixe sur le bâti, ce qui favorise la fiabilité de l'ensemble tout en constituant une solution très économique. En outre, les éléments de préhension n'ayant aucune mécanique embarquée sont d'un prix très faible et d'un poids tout à fait réduit, ce qui permet de multiplier leur nombre et d'obtenir ainsi les cadences de transfert requises. Avantageusement, dans le cas où les articles à transférer doivent être pris en un point variable mais connu, le dispositif comprend - un poste où est réalisée la prise d'un article, - un poste où est réalisé le déplacement transversal des moyens d'accrochage pour les amener à une position de référence prédéterminée, - un poste de pose au niveau duquel les moyens d'accrochage subissent préalablement au dépôt de l'article sur un support, une rotation pour les placer selon l'orientation requise, - un poste où les moyens dtaccrochage sont orientés pour être adaptés à l'article suivant à saisir, et où chaque organe d'accrochage est positionné relativement aux autres en tenant compte de la forme de cet article, - un poste où les moyens d'accrochage sont déplacés transversalement pour tenir compte de la position transversale de l'article à saisir et, - - éventuellement, un poste d'attente disposé avant le poste de prise. Avantageusement, chaque élément de préhension est constitué par un profilé tubulaire dont les extrémités sont guidéés dans deux rails ouverts en vis-à-vis, et entraînés en mouvement à l'aide de courroies ou de chaînes, le profilé servant au guidage d'un chariot portant les moyens d'accrochage des articles. De préférence, les moyens d'accrochage sont constitués par quatre paires ae bras, chaque paire de bras comprenant un premier bras articulé sur un support monté sur le chariot , et un second bras dont une extrémité est articulée sur le premier bras, et dont l'autre extrémité est équipée d'une buse d'accrochage par dépression, le support des quatre paires de bras étant lui-même monté pivotant sur le chariot autour d'un axe parallèle aux axes d'articulation des différents bras et perpendiculaire à la direction de déplacement du chariot. Selon une forme avantageuse d'exécution, les moyens à dépression, associés aux quatre buses, comprennent la partie centrale du profilé servant au guidage du chariot, qui forme un conduit d'aspiration, ce profilé comportant, dans l'une de ses faces, des ouvertures régulièrement réparties en communication avec un conduit solidaire du chariot et relié aux buses montées aux extrémités des quatre paires de bras, l'étanchéité des ouvertures ménagées dans le profilé étant réalisée à l'aide d'une courroie sans fin sur laquelle est fixé le chariot, qui recouvre deux faces opposées du profilé dont celle dans laquelle sont ménagées les ouvertures, et qui sert à l'entraînement du chariot, le long du profilé, pour réaliser le positionnement transversal des moyens d'accrochage. Les moyens d'entraînement de chaque paire de bras équipée d'une buse de dépression sont constitués par un pignon. engrenant avec un secteur denté solidaire de l'extrémité du premier bras articulé sur son support, et par une poulie qui, calée sur l'axe d'articulation du premier bras sur son support, entraîne, par l'intermédiaire d'une courroie, une poulie d'axe correspondant à l'axe d'articulation du second bras sur le premier bras, et qui est calée sur le second bras. La latitude de positionnement de chaque buse résulte donc de deux mouvements de rotation qui peuvent être combinés selon les besoins et obtenus à partir de doigts d'entraînement calés sur les arbres de deux moteurs, pénétrant dans des évidements complémentaires ménagés dans le pignon et la poulie associée au premier bras. Il est à noter que les zones de prise de mouvement de chaque paire de bras sont fixes relativement aux deux paires de bras, ce qui permet leur connexion avec des arbres d'entraînement dont la position est immuable. Selon une autre caractéristique de l'invention, le profilé portant les moyens d'accrochage des articles est monté déplaçable par rapport à ses extrémités guidéés dans les profilés latéraux, ce déplacement étant réalisé dans une direction perpendiculaire au plan de prise des articles et au plan de dépôt des articles sur un support. Ce mouvement est nécessaire non seulement pour assurer la prise et la pose des articles, mais également pour assurer la connexion de chaque élément de préhension avec les moyens fixes de réglage de celui-ci. Selon une forme simple de réalisation, ces moyens de déplacement sont constitués par des cames exerçant une pression sur la partie centrale du profilé à l'encontre de l'action de ressorts. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce dispositif: Figure I est une vue très schématique de l'ensemble du dispositif Figure 2 est une vue de dessus du dispositif de figure I Figure 3 est une vue d'un diagramme de fonctionnement de ce dispositif Figure 4 est une vue de face d'un élément de préhension; Figure 5 en est une vue en coupe transversale selon la ligne V-V de figure 4 Figure 6 est une vue très schématique d'une tête de préhension et des bras que comporte celle-ci Figure 7 est une vue de détail d'une paire de bras Figure 8 est une vue du mécanisme de manoeuvre des bras. Le dispositif, représenté au dessin, est destiné à réaliser le transfert d'articles, tels que des pièces de cuir découpées, depuis un poste de prise 2 vers un poste de pose 3. Ce dispositif est un dispositif sans fin comprenant des rails latéraux de guidage 4 de section en U, dont les ouvertures sont tournées l'une vers l'autre, servant au guidage de galets d'extrémité 5, de plusieurs éléments de préhension 6 entraînés le long du dispositif, chacun par deux courroies 7, dans le sens indiqué par la flèche de figure 1. Chaque élément de préhension 6 est constitué par une poutre tubulaire 8 sur laquelle est monté déplaçable un chariot 9. Ce chariot 9 porte un support 10 monté pivotant autour d'un axe 12 perpendiculaire à l'axe de déplacement de l'élément 6. Sur le support 10 sont montées quatre paires de bras 13. Chaque paire de bras comprend un premier bras 14 dont une extrémité est articulée autour d'un axe 15 parallèle à l'axe 12 sur le support 1G, et à l'autre extrémité duquel est articulé, autour d'un axe parallèle aux deux précédents, un second bras 16 dont l'extrémité est équipée d'une buse 17 à dépression formant un préhenseur. Le positionnement de chaque préhenseur est réalisé par mouvement combiné de rotation du bras 15 sur le support 1û et du bras 16 sur le bras i4, Les moyens d'entraînement en rotation'du bras 14 sont constitués par un pignon 18 engrenant avec un secteur denté ménagé à l'extrémité du bras 14 situé du côté de l'axe d'articulation 15. Les moyens d'entraînement en rotation du bras 16 comprennent une poulie 19 montée coaxialement à l'axe 15 entraînant une courroie 20 qui passe sur une poulie 22 calée sur le bras 16, et dont l'axe correspond à l'axe d'articulation du bras 16 sur le bras 14. Les roue dentée 18 et poulie 19 sont munies d'évidements afin de permettre l'engagement d'organes complémentaires entraînés à partir d'un arbre moteur. Les moyens permettant de créer une dépression au niveau de chaque préhenseur 17 comprennent le conduit formé par l'intérieur de la poutre 8. Ce conduit communique avec l'extérieur par une série d'ouvertures 23 débouchant dans l'une des faces latérales de la poutre, le chariot comportant une ouverture complémentaire pour la mise en communication des buses de préhension 17 et de l'intérieur de la poutre 8. Les ouvertures 23 ne se trouvant pas en regard du chariot, sont obturées par une courroie 24 qui ceinture la poutre et qui, lorsqu'elle est actionnée au- niveau de l'une de ses poulies de renvoi 25 par un organe extérieur, est susceptible d'assurer un positionnement transversal du chariot 9 et, par suite, de la tête de préhension par rapport à la poutre 8. Afin de permettre d'une part l'accouplement des organes de positionnement en rotation de la tête de préhension, et des organes de préhension de celle-ci préalablement aux opérations de prise et de pose, et afin de permettre ces deux opérations, la partie centrale de la poutre 8 est montée déplaçable perpendiculairement à la direction d'avance de l'élément de préhension 6, relativement aux extrémités de guidage comportant les galets 5. Ces moyens de déplacement sont constitués par des excentriques formant cames 26, agissant à l'encontre de l'action de ressorts 27. Les différents postes d'actionnement en vue du réglage des divers organes qui sont montés fixes sur le bâti, ne sont pas décrits en détails, seul le dispositif 28 permettant le réglage de la position des bras de préhension sur le support 15 étant représenté à la figure 8. Ce dispositif comporte un plateau dont la position angulaire est réglable par rotation autour d'un axe 29 muni de huit carrés d'entraînement 30,32, destinés à venir en prise, respectivement, avec les pignons 18 et les poulies 19 des quatre paires de bras. Si l'on se reporte aux figures l et 3, en partant du poste de prise2 où la tête de préhension occupe les coordonnées X0 et Yi, L'élément de préhension est amené et arrêté au poste 33 où, par actionnement de la courroie 24, la tête de préhension est ramenée en butée possèdant les coordonnées Xl et Y5. L'élément de préhension est ensuite amené au poste 3, où il est procédé à l'orientation du support 10 des organes préhenseurs pour les placer dans l'orientation de pose choisie, après quoi, l'élément de préhension est abaissé pour réaliser la pose de l'article au poste 3. Au poste de pose la tête de préhension possède les coordonnées X2, YO. L'élément de préhension 6 est ensuite amené à un poste 34 où la tête de préhension possède les coordonnées X3, Y0, et où il est procédé au positionnement relatif des différents organes préhenseurs 17 et au positionnement angulaire du support 10 pour tenir compte de la surface et de l'orientation du prochain article à saisir. L'élément de préhension 6 est ensuite amené à un poste 35 d'abscisse X4 où la tête de préhension est déplacée par entraînement de la courroie 24 de l'ordonnée de référence Y0 à une ordonnée Yj qui résulte de la position de l'article à saisir dans la zone de prise 2. L'élément préhenseur est ensuite déplacé vers un poste 36 qui est un poste d'attente avant le poste de prise. la tête de préhension possèdant à ce poste 36 les coordonnées X5, Yj. Après prise d'un article au poste 2, le cycle recommence. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un dispositif de transfert d'articles de conception et de structure simples, permettant de limiter au maximum le nombre des organes moteurs et d'alléger considérablement les organes de préhension mobiles dont le nombre peut ainsi être multiplié sans inconvénient. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce dispositif, décrite ci-après à titre d'exemple ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que les moyens d'entraînement des éléments de préhension pourraient être différents, le nombre de courroies d'entraînement étant limité à trois et les éléments de préhension étant munis de moyens d'accrochage sur ces courroies, ou encore que les moyens de déplacement vertical du profilé constitutif de chaque élément de préhension pourraient être différents et constitués par exemple par des vérins, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de transfert d'articles d'un poste à un autre, caractérisé en ce qu'il comprend un transporteur sans fin passant au-dessus d'un poste (2) de prise des articles et au-dessus d'un poste (3) de dépôt des articles, ce transporteur étant équipé d'une pluralité d'éléments de préhension (6) répartis sur sa longueur, chaque élément de préhension (6) comportant des moyens d'accrochage (10,17) d'un article, qui sont réglables en position transversalement au sens de déplacement du transporteur et en orientation par rapport à celui-ci, chaque élément de préhension étant susceptible, au cours de son transfert entre les deux postes, respectivement de prise des articles et de dépôt des articles, d'être accouplé à des dispositifs fixes réalisant, à partir d'informations mémorisées, un positionnement précis des moyens d'accrochage d'un article, respectivement préalablement à la prise de celui-ci et préalablement au dépôt de celui-ci en fin de transfert. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend - un poste (2) où est réalisée la prise d'un article, - un poste (33) où est réalisé le déplacement transversal des moyens d'accrochage pour les amener à une position de référence prédéterminée, - un poste de pose (3) au niveau duquel les moyens d'accrochage (10) subissent, préalablement au dépôt de l'article sur un support, une rotation pour les placer selon l'orientation requise, - un poste (34) où les moyens d'accrochage sont orientés pour être adaptés à l'article suivant à saisir, et où chaque organe d'accrochage (17) est positionné relativement aux autres en tenant compte de la forme de cet article, - un poste (35) où les moyens d'accrochage sont déplacés transversalement pour tenir compte de la position transversale de l'article à saisir et, - éventuellement, un poste d'attente (36) disposé avant le poste de prise. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque élément de préhension (6) est constitué par un profilé tubulaire (8) dont les extrémités sont guidées dans deux rails (4) ouverts en vis-à-vis, et entraînés en mouvement, à l'aide de courroies (7) ou de chaînes, le profilé (8) servant au guidage d'un chariot (9) portant les moyens d'accrochage des articles. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens d'accrochage sont constitués par quatre paires de bras, chaque paire de bras comprenant un premier bras (15) articulé sur un support (10) monté sur le chariot (9) et un second bras (16) dont une extrémité est articulée sur le premier bras (14), et dont l'autre extrémité est équipée d'une buse (17) d'accrochage par dépression, le support (10) des quatre paires de bras étant lui-même monté pivotant sur le chariot (9) autour d'un axe parallèle aux axes d'articulation des différents bras et perpendiculaire à la direction de déplacement du chariot. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens à dépression, associés aux quatre buses (17), comprennent la partie centrale du profilé (8) servant au guidage du chariot, qui forme un conduit d'aspiration, ce profilé comportant, dans l'une de ses faces, des ouvertures (23) régulièrement réparties en communication avec un conduit solidaire du chariot (9) et relié aux buses (17) montées aux extrémités des quatre paires de bras, I'étanchéité des ouvertures ménagées dans le profilé étant réalisée à l'aide d'une courroie sans fin (24) sur laquelle est fixé le chariot (9), qui recouvre deux faces opposées du profilé, dont celle dans laquelle sont ménagées les ouvertures (23), et qui sert à l'entraînement du chariot {9) le long du profilé (8) pour réaliser le positionnement transversal des moyens d'accrochage. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les moyens d'entraînement de chaque paire de bras équipée d'une buse (17) de dépression sont constitués par un pignon (18) engrenant avec un secteur denté solidaire de l'extrémité du premier bras (14) articulé sur son support (10), et par une poulie (19) qui, calée sur l'axe d'articulation du premier bras (14) sur son support, entraîne, par l'intermédiaire d'une courroie (20), une poulie (22) d'axe correspondant à l'axe d'articulation du second bras sur le premier bras, et qui est calée sur le second bras. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que le profilé (8) portant les moyens d'accrochage des articles est monté déplaçable par rapport à ses extrémités (5) guidées dans les profilés latéraux, ce déplacement étant réalisé dans une direction perpendiculaire au plan de prise des articles et au plan de dépôt des articles sur un support. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de déplacement sont constitués par des cames (26) exerçant une pression sur la partie centrale du profilé (8) à l'encontre de l'action de ressort (27).