Brevet FR2696724A1 — publié le 19940415

DISPOSITIF D'ORiENTATION D' OBJETS A FORMES IRREGULIERES La présente invention a pour objet un dispositif de présentation et d'orientation d'objets et en particuliers d'objets ou pièces à formes irrégulières et en particulier, mais non exclusivement, aux produits présentant une dissymétrie avec toutefois une face sensiblement plane servant de référence, dans des ensembles industriels. On sait que les besoins de productivité ont conduit à l'utilisation généralisée de robots ou de moyens mécaniques à commande numérique. Ces robots ont la faculté de saisir une pièce et de l'amener dans un endroit déterminé. Mais en raison de leur mode de fonctionnement, ils ne peuvent saisir une pièce aisément que dans une position prédéterminée. Dans le cas de pièces qui se présentent en vrac à la sortie de leur fabrication ou de produits agricoles, les produits se présentent dans des positions aléatoires de sorte que les robots sont inopérants. La présente invention a pour but de permettre la présentation de pièces ou d'objets, même de formes irrégulières dans une position telle que leur face sensiblement plane repose sur un support généralement horizontal. Le problème existe par exemple dans les machines de rivetage automatique dans lesquelles les rivets sont disposés dans des bols vibrants. II s'agit de cuves évasées vers le haut qui présentent sur leur paroi interne une glissière hélicoïdale dans laquelle les rivets, sous l'influence des vibrations s'élèvent peu à peu pour se présenter, à la partie supérieure du bol dans une position déterminée de manière à pouvoir être saisis par un préhenseur qui les amène au-dessus du trou dans lequel les têtes de rivet seront écrasées. Mais le débit de tels bols est limité ce qui conduit pour des cadences données à multiplier le nombre de dispositifs nécessaires, par ailleurs coûteux. On connaît, d'autre part, des transporteurs vibrants dans lesquels les pièces progressent linéairement sous l'influence de vibrations, à l'intérieur d'un guide ou glissière. Comme l'action des vibrations est fonction de la masse, les parties les plus lourdes de la pièce sont mécaniquement présentées en position avant. Lorsque la forme des pièces est régulière, il est ainsi relativement facile de les orienter convenablement. II n'en va pas de même lorsque les pièces sont irrégulières puisque la répartition des masses peut être quelconque. On sait également orienter des pièces par action de la force centrifuge mais ce procédé implique des forces importantes qui peuvent détruire les pièces fragiles, notamment les pièces non métalliques. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient. Selon la présente invention, le dispositif d'orientation d'objets par vibration notamment d'objets à formes irrégulières contenus en vrac dans un réservoir est caractérisé en ce que, au moins un rail vibrant est disposé à la sortie du réservoir, ledit rail présentant dans l'un de ces cotés une bosse contre laquelle viennent porter les objets. Selon une autre caractéristique de l'invention, le rail est à section en "V". Les pièces présentent au moins une face sensiblement plane et l'on désire que cette face plane se trouve, après orientation , dans le bas de la pièce. Avec un rail en "V", après passage de la bosse, la face "plane" prend appui sur l'une ou l'autre de la surface interne du "V", a partir de laquelle elles glissent horizontalement. Ainsi les pièces venant glisser contre la bosse sont lorsqu'elle ne sont pas dans le bon sens basculées alors que les pièces qui se trouvent à l'origine dans le bon sens continuent leur trajectoire sans modification. Pratiquement, le réservoir 1 et le transporteur vibrent à des fréquences de l'ordre de quelques centaines d'hertzs. Afin d'éviter tout bourrage dans le transporteur aval, la vitesse du transporteur , c'est à dire sa fréquence de vibration doit toujours être supérieure à la vitesse de vibration du réservoir de sorte qu'il se produise une sorte d'aspiration des produits par le transporteur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, de modes particuliers de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs, en regard des figures qui représentent:: -La figure 1, une vue en élévation du dispositif; - la figure 2, une vue par-dessus du même dispositif; - les figures 3 à 5 ,des schémas d'explication du mode de basculement des pièces. -les figures 6 et 7 des coupes transversales du rail respectivement selon les lignes VI-VI de ia figure 3 et VII-VII de la figure 5. Sur la figure 1, on voit que le dispositif se compose, sur deux pieds 3 reposant au sol, d'un silo ou réservoir 1 contenant les produits en vrac. Les produits chargés à la partie supérieure sortent du réservoir par une trémie 6. Le réservoir 1 est monté sur une table vibrante 2 et présente un fond en pente 5 destiné à permettre la sortie des produits. Celle-ci est régulée par un rideau souple 9 de sorte que tous les produits ne puissent glisser en même temps mais qu'ils de présentent sur la trémie 6 à peu près régulièrement et à une vitesse compatible avec celle du transporteur aval. Le transporteur 8 disposé en aval de la trémie 6 va effectuer l'orientation des pièces ou produits II est constitué par un support vibrant 4 supportant une ou plusieurs glissières ou rails de guidage 7 juxtaposés. Dans l'exemple représenté, ces rails sont au nombre de trois. II s'étendent dans le prolongement du fond 5, I'ensemble 5,7 formant, par rapport à la direction horizontale un angle d'environ 10 . L'accroissement du nombre de rails desservant le réservoir permet d'accroître aisément le rendement de la machine.A la sortie du transporteur 8 se trouve , par exemple un tapis convoyeur 10 destiné à recueillir les produits après orientation Eventuellement, un robot (non représenté) peut prélever les produits pour les disposer dans une position appropriée sur un ensemble ou un autre produit. II peut par exemple de s'agir de disposer de produits à l'intérieur d'un conditionnement. La figure 2 est une vue par dessus du dispositif d'orientation.On voit sur cette figure que le rail 7 présente un étranglement 11 qui sert à faire basculer les produits de sorte qu'ils occupent tous, à la sortie du transporteur une même position. Les rails 7, dont l'un est représenté en perspective sur les figures 3,4 et 5 ont un profil généralement en "V", les deux cotés du "V" servant de faces de glissement pour le pièces ou produits. Si l'étranglement 11 n'existait pas, les produits glisseraient sous l'action combinée de la pesanteur et des vibrations communiquées par la table 4 en conservant leur orientation d'origine. Comme cela apparaît sur les figures 3 à 5 I'étranglement 11 comporte deux faces 12 et 13 la face 12 étant à ce niveau presque verticale de sorte que les produits pivotent autour de leur partie inférieure. Au cours de ce pivotement, le centre de gravité des pièces mal orientées peut venir en dehors du polygone de sustentation de sorte que le produit bascule d'une face du "V" sur l'autre face. Par contre, lorsque le produit est bien orienté, il reste dans sa position d'origine bien qu'il suive la face interne 12 du "V". Sur la figure 3, le produit P qui comprend une face plane et une face bombée arrive dans la bonne position, c'est à dire que sa face plane repose sur la glissière. Comme cela apparaît sur la figure 6, lors du passage de l'étranglement 11, la face plane de P1 reste appliquée contre la face 12 du"V" la glissière 7 s'évasant ensuite vers l'avant de sorte qu'à la sortie la pièce P1 soit sensiblement en position horizontale. Sur la figure 4, la pièce P2 se présente avec une mauvaise orientation, c'est à dire que c'est sa face bombée qui est en contact avec la rail 7. Elle continue sa trajectoire dans la même position jusqu'à ce qu'elle arrive au niveau de l'étranglement 11. A ce moment, le centre de gravité de la pièce est déplacé en direction de la paroi 13 et la pièce P2 bascule progressivement vers la paroi 13 avec laquelle la face plane de P2 vient en contact comme cela est représenté sur la figure 7. La trajectoire de P2 se poursuit face plane contre la paroi 13 et en raison de l'évasement du "V" la pièce P2 sort du transporteur 8 en position sensiblement horizontale. La figure 5 représente un cas pratique dans lequel le transporteur ou convoyeur 8 reçoit des pièces P1 et P2 orientées différemment. Par le processus de basculement qui vient d'être décrit, toutes les pièces se retrouvent dans une bonne position à la sortie du convoyeur ce qui était le but recherché. Une orientation telle que celle qui vient d'être décrite pourrait en principe être obtenue à l'aide d'une glissière non vibrante. Mais dans ce cas des phénomènes non maîtrisables dûs à l'énergie cinétique pourraient apparaître. La présente invention a été mise en oeuvre, avec succès, pour l'orientation de cerneaux de noix, objets qui présentent pourtant des formes et des dimensions très irrégulières. D'autres applications sont intéressantes notamment dans les industries mécaniques et électroniques. II va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniquement équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1" Dispositif d'orientation par vibration d'objets notamment d'objets à formes irrégulières,comprenant un réservoir vibrant (1) à fond incliné (5) contenant des produits en vrac et un transporteur (8), caractérisé en ce que, au moins un rail vibrant (7) est disposé à la sortie du réservoir, le rail (7) présentant dans au moins l'un de ces cotés une bosse constituant un étranglement (11) faisant basculer de la paroi (12) à la paroi (13) les objets (P2) mal orientés à la sortie du réservoir (1). 2" Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le rail (7) est à section en "V". 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rail (7) présente une sortie (14) évasée, les deux parois (12,13) étant, à ce niveau sensiblement dans le prolongement l'une de l'autre. 4" Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la fréquence de vibration du transporteur (8) est supérieure à la fréquence de vibration du réservoir (1). 5 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' un rideau souple (9) est disposé en amont de la trémie (6).