Brevet FR2695921A1 — publié le 19940325

DISPOSITIF VIBRANT DE SEPARATION PREALABLE A LA DISTRIBUTION SELECTIVE DE PIECES ELEMENTAIRES. La présente invention concerne le domaine de la présentation, à un poste de prise en charge quelconque, de pièces élémentaires, distribuées une à une, en respectant une orientation pré-déterminée en fonction de la phase d'intervention ultérieure devant intervenir sur chacune des pièces élémentaires. Dans de nombreux domaines, il est nécessaire, voire impératif, de pouvoir présenter, à poste fixe, des pièces élémentaires, suivant une même orientation pré-déterminée, de façon à permettre le déroulement en continu d'une phase d'intervention sur chacune d'elles. Cette exigence est présente dans tous les processus d'intervention automatique, qu'il s'agisse d'un processus de fabrication, de montage, d'assemblage, de traitement, etc. La technique antérieure a proposé plusieurs solutions pour répondre à l'exigence ci-dessus et parmi celles-ci, l'une d'elles, plus particulièrement appropriée aux pièces élvmentaires de faibles dimensions et encombrement, consiste à mettre en oeuvre des moyens permettant d'orienter et d'acheminer, de façon individuelle, des pièces élémentaires à partir d'un lot déposé en vrac. Parmi les solutions proposées, l'une d'elles consiste à recourir à l'intervention d'un dispositif vibrant en forme de récipient ou bol, apte à contenir le lot de pièces élémentaires en vrac et capable, à partir de vibrations appliquées aux pièces, de les pré-orienter et de les faire cheminer individuellement le long d'une rampe hélicoïdale les amenant à un poste de distribution. Des dispositifs de ce type comprennent généralement un socle supportant le récipient par l'intermédiaire d'un système élastique de couplage et d'un générateur de vibrations. De tels systèmes sont largement connus dans la technique et peuvent faire intervenir différentes structures qui ont toutes pour effet d'appliquer au bol des vibrations orientées. Le récipient ou bol comporte une paroi périphérique cylindrique ou tronconique inversée sur la face intérieure de laquelle est rapportée, ménagée ou pratiquée au moins une piste hélicoïdale d'inclinaison montant depuis le fond du bol jusqu'au-dessus ouvert de ce dernier, à partir duquel une reprise des pièces correctement orientées est assurée. De tels dispositifs permettent certainement de répondre au moins pour partie au problème posé, mais connaissent une limite d'utilisation et de fonctionnement lorsque les pièces élémentaires devant être orientées et distribuées, présentent, par leur conformation notamment, une propension importante à se retrouver accrochées, emmelées, enchevêtrées ou autrement liées les unes aux autres. Dans un tel cas, le prélèvement aléatoire à partir du lot de pièces élémentaires en vrac, ne permet pas d'assurer un triage, une orientation et une présentation individuelle à grande cadence. n peut même être considéré que de telles caractéristiques de formes des pièces, déterminent la limite d'utilisation des dispositifs vibrants actuellement connus qui, dans de tels cas, ne sont plus à même d'assumer la fonction pour laquelle ils sont conçus. Or les techniques actuelles de fabrication automatique robotisée, font de plus en plus appel à un principe d'alimentation automatique d'un poste d'intervention sur des pièces élémentaires, quelle que soit la forme de ces dernières. il existe donc un besoin réel, non encore satisfait, de disposer d'un moyen permettant, dans le cas d'alimentation automatique de pièces élémentaires déposées en vrac, de procéder à une séparation préalable automatique des pièces qui risquent d'être emmélées, enchevêtrées, accrochées ou autrement liées, de telle manière qu'un bol vibrant de technique actuelle puisse assurer leur présentation sélective selon une orientation pré-déterminée, unique, favorable ou nécessaire pour la prise en charge par le poste d'intervention. La présente invention vise à satisfaire le besoin ci-dessus en proposant une nouvelle structure adaptable sur un dispositif vibrant pour la distribution sélective de pièces élémentaires pré-orientées, structure assumant une fonction préalable de séparation pour des pièces présentant, par leur facteur de forme ou leur structure ou leur conformation locale, une propension faible ou importante à se retrouver agglomérées, imbriquées, entremélées, accrochées, enchevêtrées ou autrement liées. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, le dispositif vibrant, de séparation préalable de pièces élémentaires déposées en vrac et susceptibles de présenter un risque ou une propension à l'enchevêtrement, est caractérisé en ce qu'il comporte: - un socle porteur, - un plateau ou une platine porté directement ou indirectement par le socle, - au moins une paroi associée à la platine ou au plateau pour définir un volume de réception temporaire d'un lot de pièces élémentaires à séparer, - et un système de couplage élastique combiné à un générateur de vibrations appliquant au plateau ou à la platine des vibrations de direction sensiblement perpendiculaire au plan du plateau ou de la platine pour soumettre les pièces à des tressautements rebondissements. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La Fig. 1 est une coupe-élévation d'un dispositif vibrant conforme à l'invention. La Fig. 2 est une vue en plan prise selon la ligne II-II de la fig. 1. La Fig. 3 est une variante de réalisation de l'un des éléments de la fig. 1. Les Fig. 4 et 5 sont des coupes-élévations de deux autres formes d'exécution de l'objet de l'invention. L'objet de l'invention est appliqué à la technique des dispositifs vibrants assurant la pré-orientation de pièces élémentaires prélevées à partir d'un lot déposé en vrac et fournies de façon individuelle à un poste de traitement. La Fig. 1 montre un tel dispositif vibrant qui comprend un socle 1 massif, susceptible de reposer par des pieds et/ou tampons 2 à caractère amortisseur sur un support 3. Le socle 1 délimite de préférence, à partir de son dessus, un compartiment 4 à partir du fond duquel s'élève, sur un axe de référence x-x', un générateur de vibrations 5, par exemple du type électro-aimant, susceptible d'être alimenté à partir d'une prise de raccordement 6 s'ouvrant par exemple sur la périphérie extérieure du socle 1. Le socle 1 supporte un récipient 7 destiné à recevoir un lot en vrac de pièces élémentaires à distribuer sélectivement à un poste d'intervention. Le récipient 7 est normalement porté par le socle 1 par un système 8 de couplage élastique, faisant intervenir des barrettes 9 en forme de lames inclinées présentant une même orientation et liant le socle 1 au récipient 7 en laissant subsister, dans le cas de réalisation illustrée, un entre-fer ou un faible intervalle entre le générateur 5 et une contre-masse 10 portée ou formée par le fond du récipient 7. Le récipient 7 est constitué par un bol 20, de préférence, de forme générale cylindrique d'axe y-y', coaxial à l'axe x-x', dont le fond 21 forme ou comporte la contre-partie 10 complémentaire à l'électro-aimant 5. Dans une forme de réalisation, le bol 20 comporte intérieurement et s'élevant à partir du fond 21, une paroi 22 de révolution dont l'axe vertical est confondu avec l'alignement des axes y-y' et x-x'. La paroi 22 est, par exemple, de forme cylindrique et peut être constituée de toute façon convenable et en tous matériaux, et comporter éventuellement un dessus fermé. De préférence, la paroi 22 est montée amovible sur le fond 21 qui est lié au socle 1 par les moyens 5 et 8 décrits précédemment. La paroi 22 présente dans sa surface périphérique extérieure 23 au moins une piste hélicoïdale continue 24 prenant naissance à partir du fond 21 pour s'élever selon une spirale ascendante de faible inclinaison en direction du dessus 25 de la paroi. La piste 24 présente une section qui est choisie, comme cela est largement connu dans la technique des bols vibrants, pour être conjuguée et correspondre à celle au moins partielle des pièces élémentaires devant être triées, sélectionnées, orientées et distribuées. La piste 24 débouche dans une glissière 27 qui aboutit à l'extérieur du bol 20 pour permettre un raccordement approprié avec un convoyeur 28 chargé d'acheminer les pièces élémentaires orientées vers le poste ultérieur d'intervention, non représenté au dessin. Le dispositif vibrant décrit ci-dessus, délimite, à l'intérieur du bol 20 et par l'intermédiaire de la paroi 22, un volume annulaire 30 défini à la base par le fond 21 et destiné à recevoir, en tant que stockage temporaire, les pièces élémentaires déversées en vrac qu'il convient de trier, sélectionner, orienter et distribuer. Selon l'invention, le fond 21 comprend une partie centrale 40 liée au socle 1 par les moyens 5 et 8 et portant la paroi 22 avec laquelle elle forme un système massique indépendant par rapport au socle 1. Le fond 21 comprend aussi un plateau annulaire 41 qui porte, de façon démontable ou non, le bol 20 en étant enfilé concentriquement, sans contact de surface avec la partie 40. Le plateau 41 est lié, par un système de couplage élastique 42 et par un générateur associé de vibrations 43, au socle 1 pour constituer un second système massique indépendant du premier. Dans une telle structure, le dispositif est donc composé de trois systèmes massiques indépendants dont l'un est commun aux deux autres.Le système de couplage 42 peut faire intervenir des lames plates 44, comme dans l'exemple selon le fig. 1, ou encore des tiges cylindriques 45, comme cela est représenté à la fig. 3. Le système de couplage 42 et le générateur de vibrations 43 associé, sont conçus pour soumettre le plateau annulaire 41 à un régime vibratoire différent de celui de la paroi 22, de façon à provoquer, à partir du lot de pièces déposées en vrac, principalement un tressautement des pièces élémentaires, soit pur, soit admettant un déplacement centripète avec une composante de rotation dans le sens d'enroulement ascendant de la piste 24. De la sorte, les pièces élémentaires sont tout d'abord soumises à un régime de tressautement et de rebondissement sur le plateau annulaire 41, ce qui a pour effet de les désenchevêtrer ou de les délier les unes des autres pour favoriser leur présentation individuelle en regard de l'entrée de piste dans laquelle elles s'engagent naturellement, dans le sens favorable au cheminement et à la progression ascendante à l'intérieur de la glissière 24. Le système de couplage élastique génère principalement à cette fin, des vibrations de direction sensiblement perpendiculaires au plan du plateau. li doit être retenu, au sens de l'invention, qu'il serait possible de ne mettre en oeuvre qu'un générateur de vibrations pour les deux systèmes massiques vibratoires. Dans un tel cas, la transmission des vibrations s'effectue directement pour l'un des systèmes et indirectement, par exemple par le socle pour l'autre. Un tel générateur unique pourrait être attaché préférentiellement, soit au système central de la paroi 22, soit au système extérieur et dans les deux cas des vibrations de caractéristiques différentes pourraient être obtenues pour l'un et l'autre système par l'amortissement partiel introduit par le socle 1. La Fig. 4 montre que l'objet de l'invention peut être mis en oeuvre pour un dispositif vibrant de construction classique pouvant êre dénommé bol femelle par opposition à la forme décrite ci-avant dénommée bol mâle. Dans la structure selon la fig. 4, le socle 1 porte un bol 7 dont la paroi périphérique extérieure 20 forme ou comporte au moins une piste hélicoïdale 24. Dans cette réalisation, la paroi 20 qui peut être cylindrique ou non, s'élève depuis un plateau annulaire 46 qui est porté par le socle, de préférence mais non limitativement, par un système de couplage élastique 47 associé à un générateur de vibrations 48. Le fond 21 comprend en plus du plateau 46, une platine centrale 49 physiquement séparée du plateau 46 et liée au socle 1 par un système 50 de couplage élastique associé à un générateur de vibrations 51.La platine 49 est destinée à recevoir le lot de pièces en vrac et à assumer la même fonction que le plateau 41 fouetteur pour soumettre les pièces du lot à des tressautements-rebondissements favorables à leur séparation individuelle en cas d'enchevêtrement. Le système de couplage élastique et le générateur de vibrations sont alors conçus pour appliquer à la platine, des vibrations admettant une composante centrifuge et une composante de rotation pour favoriser l'engagement des pièces séparées sur le plateau 46 chargé de les conduire dans l'entrée de la ou des rampes 24. L'objet de l'invention peut être mis en oeuvre pour des constructions combinées selon la fig. 1 et 4 ou encore pour des constructions comportant pour un même dispositif vibrant plusieurs enveloppes ou parois coaxiales formant ou comportant chacune une ou plusieurs pistes 24. La Fig. 5 montre un développement consistant, dans une structure du type de la fig. 4, à disposer sous la platine 49, un système massique vibratoire supplémentaire aussi porté par le socle 1. Un tel système comprend une plaque 52 s'étendant parallèlement et à distance de la platine en étant portée par un système de cpuplage élastique 53 associé à un générateur de vibrations 54. La plaque comporte, à partir de sa face supérieure, des aiguilles, des tiges ou analogues 55 qui sont engagées librement dans des trous 56 présentés par la platine 49. Les aiguilles 55 peuvent affleurer ou dépasser de la face supérieure de la platine dans l'état statique des deux systèmes et avoir, le cas échéant, des hauteurs différentes. Le but de ces aiguilles est de choquer les pièces élémentaires soumises à tressautement, de manière à favoriser encore la fonction séparatrice assumée par la platine fouetteuse 49. ll est certain qu'une semblable disposition peut être retenue pour le plateau annulaire 46. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir.de son cadre. REVENDICATIONS : 1 - Dispositif vibrant de séparation préalable de pièces élémentaires déposées en vrac et susceptibles de présenter un risque ou une propension à l'enchevêtrement, caractérisé en ce qu'il comporte: - un socle porteur (1), - un plateau (41) ou une platine (49) porté directement ou indirectement par le socle, - au moins une paroi (20) associée à la platine ou au plateau pour définir un volume de réception temporaire d'un lot de pièces élémentaires à séparer, - et un système de couplage élastique (42, 50) combiné à un générateur de vibrations (43, 51) appliquant au plateau ou à la platine des vibrations de direction sensiblement perpendiculaire au plan du plateau ou de la platine pour soumettre les pièces à des tressautements - rebondissements. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le sytème de couplage élastique et le générateur de vibrations appliquent des vibrations admettant une composante radiale par rapport à l'axe de référence du générateur. 3 - Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système de couplage élastique et le générateur de vibrations appliquent des vibrations admettant une composante inclinée selon une direction préférée. 4 - Dispositif selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que le plateau ou la platine constitue pour partie le fond (21) d'un dispositif vibrant comportant au moins une paroi ou enveloppe (20, 22) présentant dans une des faces au moins une piste hélicoïdale (24) de sélection et d'orientation individuelle de pièces élémentaires. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le plateau (41) est annulaire et entoure sans y toucher un bol dont la surface périphérique extérieure présente la piste (24). 6 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la platine (49) est centrale et se trouve entourée sans contact de surface, par un fond annulaire (46) portant au moins une paroi (20) dont la surface périphérique intérieure comporte la piste (24). 7 - Dispositif selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la platine ou le plateau sont associés à un générateur de vibrations propres. 8 - Dispositif selon la revendication 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que la platine ou le plateau sont associés à un générateur de vibrations qui est commun au dispositif vibrant de sélection et d'orientation. 9 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la platine ou le plateau sont associés à une plaque (52) s'étendant à distance dans un plan inférieur, portée par un système de couplage élastique (53), associé à un générateur de vibrations (54), et pourvue d'aiguilles ou de doigts (55) engagés librement, dans des trous (56) présentés par la platine ou le plateau, pour au moins affleurer la surface supérieure de ce dernier.