Brevet FR2690906A1 — publié le 19931112

Procédé et dispositif de positionnement de pièces en matériau léger. L'invention concerne un procédé et un dispositif de positionnement de pièces en matériau léger. L'invention s1 applique plus particulièrement à la mise en référence de pièces en mousse de matière synthétique telle que du polyuréthane ou, plus généralement, en matériau léger de masse volumique comprise entre 5 et 500 kilogrammes par mètre cube. Les pièces destinées à etre positionnées comportent des bords formant des angles entre eux et un contour généralement polygonal : ces pièces sont positionnées de telle manière qu'un robot programmable puisse les saisir afin de les mettre en place ou de les fixer à un endroit désiré par collage ou un moyen analogue. On connaît des systèmes de préhension robotisés, dans lesquels on positionne manuellement les pièces au préalable à un endroit désiré, on les fixe et on les saisit par un robot ou un autre organe de saisie et de déplacement, programmable ou commandable par ordinateur. Dans ces systèmes connus, la table de positionnement est généralement horizontale et le mouvement du robot est compliqué par le fait que le robot doit se déplacer dans les trois directions orthogonales de l'espace. L'invention a pour but de créer un nouveau procédé et un nouveau dispositif de positionnement apte à faciliter les déplacements du robot et à en augmenter la rapidité tout en conservant la précision des dispositifs antérieurs. L'invention a pour objet un procédé de positionnement de pièces en matériau léger, caractérisé par les étapes suivantes - prendre au moyen d'un organe de préhension commandable par ordinateur ou programmable une pièce en matériau léger; - poser ladite pièce sur un plateau anti-adhérent pourvu d'une règle de glissement ou organe analogue; - mettre en vibration ledit plateau de manière à ce que ladite pièce coulisse le long de la règle sur le plateau; -arrêter les vibrations dudit plateau après que la pièce soit arrivée en butée sur une autre règle ou organe d'arrêt analogue; - saisir la pièce positionnée dans l'angle formé par l'organe d'arrêt et l'organe de glissement grâce à un organe de préhension. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - organe de préhension à l'étape de prise est le même organe que l'organe de préhension de l'étape de saisie sur le plateau, de manière à effectuer les opérations du procédé sans temps mort; - la mise en vibration du plateau est effectuée entre une succession d'étapes simultanées de pose sur le plateau d'une pièce suivante à positionner et de saisie d'une pièce positionnée. L'invention a également pour objet un dispositif de positionnement de pièces en matériau léger, comportant en combinaison - une table vibrante munie d'un moyen de mise en vibration d'inclinaison voisine de la verticale; - un organe de glissement pour une pièce en matériau léger, inclinable angulairement par rapport à l'horizontale d'un angle compris entre 0" et 35 ; - un organe d'arrêt pour une pièce en matériau léger, inclinable angulairement d'un angle compris entre 20 et +30 par rapport à une position médiane voisine de la verticale. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le dispositif comporte un plateau de déplacement pour la pièce, sur lequel sont fixés lesdits organes d'arrêt et de glissement; - le plateau est monté sur un ensemble de pieds formant châssis à l'aide de tampons amortisseurs de vibrations; - au moins une dimension du plateau est sensiblement supérieure au double du bord de glissement des pièces à positionner, de manière à permettre une opération d'un seul robot ou organe commandable analogue sans temps mort; - le moyen de vibrations est apte à faire vibrer la table à une amplitude comprise entre 1 et 20 mm et une fréquence comprise entre 10 Hz et 70 Hz. L'invention sera mieux comprise grâce à la description qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence à la figure unique annexée. Le robot représenté schématiquement par son bras 1 est muni à son extrémité d'un organe de préhension 2 par exemple du type ventouse à vide. Le robot saisit une pièce 3 en matériau léger sur une palette non représentée, ou un moyen de stockage analogue où les pièces 3 sont orientées grossièrement, de préférence par rangées sensiblement verticales. Le robot pose une pièce 3a sur une table vibrante 4 d'orientation sensiblement verticale et de préférence inclinée par rapport à la verticale d'un angle A compris entre 5" et 35", cette inclinaison n'entraînant qu'une flexion très faible du coude la du robot, ou étant absorbée par la compliance du poignet de préhension lb. Le robot lâche la pièce 3a au voisinage ou sensiblement au contact du plateau 5 de la table vibrante 4, pourvu d'un revêtement anti-adhérent, de manière que la pièce 3a puisse ensuite glisser le long d'une règle 6, ajustable angulairement, de préférence au moyen de trous 6a à 6e correspondants à une cheville d'extrémité de la règle 6. Les trous 6a à 6e sont avantageusement pratiqués directement dans le plateau 5 et permettent d'orienter la règle suivant un angle d'inclinaison par rapport à l'horizontale compris entre 0 et 35". Les pièces 3 comportent des bords inférieurs 8 et des bords latéraux 9 faisant entre eux un angle : les bords inférieurs 8 tels que 8a ou 8b sont aptes à glisser le long de la règle 6 au cours de vibrations successives jusqu'à ce que les bords latéraux 9 tels que 9a ou 9b soient arrêtés par une deuxième règle 10 ou organe d'arret similaire sensiblement vertical et ajustable angulairement de fagon analogue au moyen de cheville 10a à 10d ou vis analogues coopérant avec une lumière circulaire 10e pratiqué dans l'extrémité de la règle 10. L'inclinaison de la règle 10 est réglable de préférence entre - 30 et + 30 par rapport à sa position médiane. Selon l'invention, la table 4 est une table vibrante munie à cet effet d'un moyen de mise en vibration 11 de type connu, par exemple du type vibreur mécanique à excentrique. L'amplitude des vibrations est comprise de préférence entre 1 et 20 mm en fonction de la densité du matériau léger, et la fréquence des vibrations est comprise avantageusement entre 5 Hz et 120 Hz, et de préférence entre 10 Hz et 70 Hz. La table vibrante 4 est avantageusement portée par un ensemble rigide de pieds 12 formant châssis, sur lequel elle est montée au moyen de tampons amortisseurs en élastomère 13, communément appelés "silent blocs", r de manière à ce que le châssis et les pieds 12 fixés rigidement à même le sol par l'intermédiaire de pieds 14 ne transmettent pas de vibrations notables à travers le sol. Le plateau 5 de la table vibrante présente de préférence au moins une dimension sensiblement supérieure au double de la dimension de bords 8 des pièces 3 à positionner, de manière à permettre une opération sans temps mort selon les étapes préférées suivantes 1 / Le robot se déplace pour saisir une pièce 3a sur la palette ou moyen de stockage, après avoir déposé une pièce 3b sur le plateau 5 de la table 4 légèrement audessus ou sensiblement au niveau de la règle 6. 2 / La table vibrante 4 est mise en vibration et la pièce 3b coulisse le long de la règle 6, pendant que le robot saisit la pièce 3a et l'approche au voisinage du plateau 5. 3 / La table vibrante 4 arrête de vibrer pendant que le robot dépose la pièce 3a, puis effectue un déplacement pour saisir la pièce 3b positionnée par coïncidence des bords 8b et 9b avec les règles ou organes coopérants respectifs 6 et 10. 4 / La table vibrante 4 est remise en vibration pendant que le robot va placer ou fixer la pièce 3b positionnée au bout de l'organe de préhension 2 à l'emplacement désiré. 5 / Le cycle recommence à l'étape 1. Selon l'invention, le robot effectue ainsi l'ensemble de ces opérations sans aucun temps mort tout en permettant la suppression de tout positionnement manuel des pièces. Revendications 1. Procédé de positionnement de pièces en matériau léger, caractérisé par les étapes suivantes - prendre au moyen d'un organe de préhension (2) commandable par ordinateur ou programmable une pièce (3) en matériau léger; - poser ladite pièce (3) sur un plateau (5) antiadhérent pourvu d'une règle de glissement (6) ou organe analogue; - mettre en vibration ledit plateau (5) de manière à ce que ladite pièce (3) coulisse le long de la règle (6) sur le plateau (5); -arrêter les vibrations dudit plateau (5) après que la pièce (3) soit arrivée en butée sur une autre règle (10) ou organe d'arrêt analogue; - saisir la pièce positionnée (3b) dans l'angle formé par l'organe d'arrêt (10) et l'organe de glissement grâce à un organe de préhension (2). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de préhension (2) à l'étape de prise est le même organe que l'organe de préhension (2) de l'étape de saisie sur le plateau, de manière à effectuer les opérations du procédé sans temps mort. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que - la mise en vibration du plateau (5) est effectuée entre une succession d'étapes simultanées de pose sur le plateau (5) d'une pièce suivante (3a) à positionner et de saisie d'une pièce (3b) positionnée. 4. Dispositif de positionnement de pièces en matériau léger, comportant en combinaison - une table vibrante (4) munie d'un moyen de mise en vibration (11) d'inclinaison voisine de la verticale; - un organe (6) de glissement pour une pièce (3a, 3b) en matériau léger, inclinable angulairement par rapport à l'horizontale d'un angle compris entre OC et 35 ; - un organe (10) d'arrêt pour une pièce (3a, 3b) en matériau léger, inclinable angulairement d'un angle compris entre -20" et +30 par rapport à une position médiane voisine de la verticale. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif comporte un plateau (5) de déplacement pour la pièce (3a, 3b), sur lequel sont fixés lesdits organes d'arrêt (10) et de glissement (6). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le plateau (5) est monté sur un ensemble de pieds (12) formant châssis à l'aide de tampons (13) amortisseurs de vibrations. 7. Dispositif selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'au moins une dimension du plateau (5) est sensiblement supérieure au double du bord (8a, 8b) de glissement des pièces (3a, 3b) à positionner, de manière à permettre une opération d'un seul robot (1) ou organe (2) commandable analogue sans temps mort 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le moyen de vibrations est apte à faire vibrer la table (4) à une amplitude comprise entre 1 et 20 mm et une fréquence comprise entre 10 Hz et 70 Hz.