Brevet FR2877248A1 — publié le 20060505

La présente invention concerne une station de travail modulaire utilisable par exemple dans un atelier ou une ligne de fabrication de carrosserie automobile. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION L'installation d'une ligne de fabrication de car-rosseries automobiles utilisant des robots nécessite généralement la réalisation d'une dalle de béton dans laquelle sont ménagés des passages pour les câbles électriques et les conduits de fluide sous pression et sont disposés des moyens de fixation des robots et des différents outillages selon des plans fournis par le concepteur de la ligne de fabrication. Les conditions d'installation sur le site ne sont pas toujours optimales de sorte que l'installation est relativement longue et qu'il existe un risque d'erreurs lors du positionnement des robots ou des débouchés des passages de câbles ou de conduits sur le site. En outre, la réalisation de la ligne de fabrication peut engendrer des perturbations au niveau des li- gnes de fabrication voisines. Par ailleurs, ce type d'installation nécessite une surface au sol généreuse. OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de fournir un moyen permettant une installation fiable et: rapide de robots dans un encombrement relativement réduit. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION A cet effet, on prévoit, selon l'invention, une station de travail modulaire comprenant une structure porteuse de robots comportant des plates-formes supérieure et inférieure qui sont reliées par au moins un élément d'entretoisement et qui possèdent respectivement une face inférieure et une face supérieure à chacune des-quelles est fixé au moins un robot. Ainsi, la station de travail peut être fabriquée et équipée directement chez le concepteur de celle-ci, pour être ensuite livrée montée chez le client où l'installation sera relativement rapide. En outre, la station de travail présente un encombrement réduit de par sa structure en platesformes superposées qui permet son implantation sur une surface au sol limitée et qui facilite son transport. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une station de travail conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en élévation de cette station de travail dans une ligne de production, - la figure 3 est une vue schématique en élévation d'un empilement de stations de travail selon l'invention, - la figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 d'un empilement de stations de travail selon une variante de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention est ici décrite en application à la réalisation d'une ligne de fabrication de pièces de car-rosserie automobile. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à une telle application et peut être utilisée pour la réalisation de lignes d'assemblage de véhicules ou parties de véhicules, ou pour tout autre produit fa-briqué de façon industrielle. La station de travail conforme à l'invention porte la référence générale 1 dans les figures 1 et 2. La station de travail 1 comporte une structure porteuse généralement désignée en 2 comportant une plate-forme inférieure 3 et une plate-forme supérieure 4 entre lesquelles s'étendent des colonnes 5 formant des éléments d'entretoisement des plates-formes inférieure et supérieure 3, 4. La plate-forme inférieure 3 possède une face supérieure 6 sur laquelle est fixé un robot de manutention 7 et un outillage symbolisé en 8. La plate-forme supérieure 4 possède une face inférieure 9 à laquelle est fixé un robot de manutention 10 et un outillage symbolisé en 11. Les outillages 8 et 11 sont connus en eux-mêmes et sont par exemple des outillages de meulage, de collage, de soudage ou autre. Les robots de manutention 7 et 10, de types connus en eux-mêmes, sont ici des robots six axes ayant une main pourvue d'un organe de préhension des pièces à travailler. Les plates-formes 3, 4 sont ici de forme rectangulaire et de mêmes dimensions. La station de travail 1 est ici ouverte sur ses quatre côtés 12, 13, 14, 15. Le côté 15 forme le côté d'entrée des pièces à travailler. Le côté 12 forme le côté de sortie des pièces travaillées. Le côté 13 permet aux techniciens de maintenance d'accéder à la station de travail et d'introduire dans la station de travail de nouveaux équipements ou de nouveaux robots. Sur le côté 14 et fixé un escalier 16 permettant d'accéder à la plate-forme supérieure 4. On peut voir à la figure 2 une ligne de fabrication comportant deux stations de travail 1 accolées identifiées respectivement par les lettres a. et b. Chaque pièce à travailler (non représentée) est extraite d'un convoyeur 17 par le robot de manutention 7a qui l'amène à l'outillage 8a. La pièce est récupérée par le robot de manutention 10a qui les évacuent par le côté de sortie 12a en les donnant au robot de manutention 7b du côté d'entrée llb de la station de travail lb. Le ro- bot de manutention 7b met la pièce dans l'outillage 8b où elle est récupérée par le robot de manutention l0b qui évacue la pièce travaillée par le côté de sortie 12b et la dépose dans un convoyeur 18. Les convoyeurs 17 et 18 sont connus en eux-mêmes. A la figure 3 est représenté un empilement de stations de travail la, lb, la station de travail la étant la station de travail inférieure et la station de travail lb étant la station de travail supérieure. On comprend que la station de travail la est dimensionnée pour pouvoir supporter la station de travail lb et est agencée pour permettre la fixation de la station de travail lb. Les plates-formes 4o et 3a sont fixées l'une à l'autre par des moyens classiques. Le transfert des piè- ces du côté de sortie 12a de la station de travail la vers le côté d'entrée 15b de la station de travail lb est assuré par le robot de manutention 9a qui donne la pièce au robot de manutention 7b. La pièce est évacuée de la station de travail lb par l'intermédiaire du robot de ma- nutention 9b qui installe la pièce sur un transporteur suspendu 19, connu en lui-même. Il est représenté à la figure 4 une variante de l'empilement ci-dessus. Dans cette variante, la station de travail géné- ralement désignée en 21, qui s'étend sous une station de travail généralement désignée en 51, comporte une structure porteuse 22 comprenant des plates-formes inférieure et supérieure 23, 24 séparées par des colonnes 25. La plate-forme 23 possède une surface supérieure 26 sur laquelle est fixé un robot de manutention 27 et un outillage 28. La plate-forme supérieure 24 a une surface inférieure 29 à laquelle sont fixés un robot de manutention 30 et un outillage 31. Les outillages 28 et 31 sont ici respectivement un pistolet d'encollage et une pince de soudage. L'entrée et la sortie de la station de travail 21 sont ménagées du même côté 32 de celle-ci. La plate-forme supérieure 24 possède une surface supérieure 33 qui est pourvue de moyens de fixation de colonnes 34 supportant une plate-forme supérieure 35. Ces moyens de fixation sont par exemple des taraudages ménagés dans la plate-forme supérieure 24 depuis la sur-face supérieur 33 et des plots de centrage ou des brides de fixation solidaires de la surface supérieure 33 de la plate-forme supérieure 24. Sur la surface supérieure 33 de la plate-forme supérieure 24 de la station de travail 21 sont également fixés un robot de manutention 36, un robot de soudage 37, un outillage 38 et un outillage 39 tels qu'une table de dépose et un outil de poinçonnage respectivement. La plate-forme supérieure 35 a une surface inférieure 40 à laquelle est fixé un robot de manutention 41. La plate-forme supérieure 35 a également une surface supérieure 42 sur laquelle sont fixés un robot de manutention 43, un outillage 44, tel qu'une pince de soudage, et un robot de manutention 45. On comprend que les éléments référencés 33 à 45 forment la station de travail 51 dont la plate-forme inférieure est formée par la plate-forme supérieure 24 de la station de travail 21. La ligne de production ainsi formée comprend en outre un convoyeur d'amenée des pièces 46 et un convoyeur suspendu d'évacuation des pièces 47. La ligne de production comprend en outre un ascenseur 48 qui s'étend le long d'un côté de la station de travail 21 opposé au côté 32. Le fonctionnement de la ligne de production va maintenant être décrit. Chaque pièce à travailler est extraite du con- voyeur 46 par le robot de manutention 27 qui l'amène à l'outillage 28 puis la présente au robot de manutention 30. Le robot de manutention 30 saisit la pièce et l'amène dans l'outillage 31. Une fois l'opération réalisée par l'outillage 31, le robot de manutention 30 sort la pièce de la station de travail 21 par le côté 32 pour que celle-ci soit saisie par le robot de manutention 36. Le robot de manutention 36 dépcse la pièce sur l'outillage 38 pour que celle-ci soit soudée par le robot de soudage 37. Le robot de manutention 36 sort ensuite la pièce de la station de travail 51 pour la présenter au robot de manutention 43. Le robot de manutention 43 amène la pièce à l'outillage 44. Le robot de manutention 45 saisit en-suite la pièce pour la passer au robot de manutention 41 qui met la pièce dans l'outillage 39 avant de suspendre celle-ci au convoyeur 47 ou de déposer celle-ci dans l'ascenseur 48. Il va de soi que l'agencement des lignes de fabrication ci-dessus décrites n'est pas optimisé et ne sert qu'à mieux faire comprendre l'invention. Le nombre et le type de robots, de même que le nombre et le type d'outillages équipant la station de travail, peuvent être modifiés en fonction des opérations à réaliser. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des va-riantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, les plates-formes peuvent avoir des formes différentes et des dimensions différentes en- tre elles et/ou par rapport à celles représentées. Des plates-formes intermédiaires peuvent en outre s'étendre entre les plates-formes supérieure et inférieure. Les colonnes peuvent être de hauteur réglable. REVENDICATIONS 1. Station de travail modulaire (1, 21, 51) comprenant une structure porteuse de robots (2, 22) compor- tant des plates-formes inférieure et supérieure (3, 4; 23, 24; 24,35) qui sont reliées par au moins un élément d'entretoisement (5; 25; 34) et qui possèdent respectivement une face supérieure (6; 26; 33) et une face inférieure (9; 29; 40) et à chacune desquelles est fixé au moins un robot (7, 10; 27, 30; 36, 37, 41). 2. Station de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une entrée latérale (15) de pièces à travailler. 3. Station de travail selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend une sortie latérale (12) de pièces travaillées. 4. Station de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est agencée pour pouvoir supporter une station de travail (16) de même type. 5. Station de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plate-forme supérieure (24) a une face supérieure (33) pourvue de moyens de fixation d'au moins un robot (36, 37) et d'au moins un élément d'entretoisement (34) destiné à supporter une plate-forme supérieure (35). 6. Station de travail selon la revendication 4 ou la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un organe de transfert (48) des pièces entre les stations de travail. 7. Station de travail selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'organe de transfert est le robot (7) fixé sous la plate-forme supérieure (4) de la station de travail inférieure (1). 8. Station de travail selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'organe de transfert est un as- censeur (48) s'étendant sur un côté de la station de travail inférieure (21). 9. Station de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est pourvue latéralement d'un organe d'accès (16) à la plate- forme supérieure. 10. Station de travail selon la revendication 1, caractérisée en ce que la plate-forme supérieure (24) a une surface supérieure (33) sur laquelle est fixée au moins un robot (36, 37).